DE102023100265A1 - Mobile quantum computer system executing quantum algorithms to increase sensor performance and accelerate sensor data processing - Google Patents
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Abstract
Das hier vorgelegte Dokument schlägt eine mobile Vorrichtung mit einem Quantencomputersystem QUSYS vor, das einen Quantencomputer QC1, QC2 umfasst, und mit Sensoren SENS. Die Sensoren SENS und ggf. Vorrichtungen, die mit der mobilen Vorrichtung über drahtgebundene und/oder drahtlose Datenverbindungen datentechnisch verbunden sind, übertragen Sensordaten an das Quantencomputersystem QUSYS, das einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführt, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS steigern und/oder welche die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS und/oder anderer Daten beschleunigen.The document presented here proposes a mobile device with a quantum computing system QUSYS, which includes a quantum computer QC1, QC2, and with sensors SENS. The SENS sensors and, if applicable, devices that are connected to the mobile device via wired and/or wireless data connections transmit sensor data to the QUSYS quantum computer system, which executes one or more quantum algorithms which increase the performance of SENS sensors and/or which Accelerate processing of the data and sensor data from the SENS sensors and/or other data.
Description
Das hier vorgelegte Dokument nimmt hiermit die Prioritär der deutschen Patentanmeldung
Stand der TechnikState of the art
Die hier vorgelegte Schrift verweist beispielsweise auf die Schriften
Alle diese Schriften beschreiben nicht die Struktur eines SW-Stacks für einen NV-Zentren basierenden Quantencomputer mit Quantenpunkten, die NV-Zentren umfassen, und nuklearen Kernquantenbits mit Kernquantenpunkten, die die Atomkerne von Isotopen mit magnetischem Moment umfassen.All of these documents do not describe the structure of a SW stack for an NV center based quantum computer with quantum dots comprising NV centers and nuclear core quantum bits with core quantum dots comprising the atomic nuclei of magnetic moment isotopes.
Die Quantenpunkte des hier vorgelegten Dokuments koppeln bevorzugt mittels magnetischer Dipol-Dipol-Wechselwirkung. Die Quantenpunkte des hier vorgelegten Dokuments koppeln mit den Kernquantenpunkten des hier vorgelegten Dokuments bevorzugt ebenfalls mittels magnetischer Dipol-Dipol-Wechselwirkung.The quantum dots in the document presented here couple preferentially by means of magnetic dipole-dipole interaction. The quantum dots of the document presented here also preferably couple with the core quantum dots of the document presented here by means of magnetic dipole-dipole interaction.
Feld der ErfindungField of invention
Die Erfindung richtet sich auf einen Quantencomputer mit einem Quanten-Computer-Stack bzw. auf einen Quantencomputer, der Teile eines Quantencomputer-Stacks umfasst und auf den Quanten-Computer-Stack selbst.The invention is directed to a quantum computer with a quantum computer stack or to a quantum computer that includes parts of a quantum computer stack and to the quantum computer stack itself.
Zum Stand der Technik wird auf die Patentfamilie der deutschen Patentanmeldung
AufgabeTask
Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für die Verfahren zur Abarbeitung eines Software-Stacks eines NV-Zentren basierenden Quantencomputers anzugeben.The proposal is therefore based on the task of specifying a solution for the procedures for processing a software stack of a quantum computer based on NV centers.
Diese Aufgabe wird durch eine unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This task is solved by an independent claim. Further refinements are the subject of subclaims.
Lösung der AufgabeSolution to the task
Nukleare Quantenbits (13C, 14N, 15N) in einem Diamantmaterial bilden die Qbits des Quantencomputers. NV-Zentren als Ancilla Quantenbits stellen elektronische Quantenbits dar. Die NV-Zentren verbinden die nuklearen Quantenbits (13C, 14N, 15N) des Quantencomputers innerhalb einer QuantenALU miteinander. Die hier vorgelegte Schrift verweist auf die Schrift
QuantencomputerQuantum computers
Diese Schrift beschreibt auf Basis der in der
Bevorzugt umfasst ein solcher Quantencomputer ein oder mehrere mikrointegrierte Schaltungen zur Erzeugung der Radiofrequenzsignale, der Mikrowellensignale, der Gleichspannungen und Ansteuerströme und der Ansteuerung der Lichtquelle LED, die als Pumpstrahlungsquelle zum Zurücksetzen der Quantenpunkte der Quantenbits des verlegbaren Quantencomputers dient.Such a quantum computer preferably comprises one or more micro-integrated circuits for generating the radio frequency signals, the microwave signals, the direct voltages and drive currents and the control of the light source LED, which serves as a pump radiation source for resetting the quantum dots of the quantum bits of the relocateable quantum computer.
Alle diese Komponenten des verlegbaren Quantencomputers inclusive der besagten mikrointegrierten Schaltungen sind bevorzugt auf dem Schaltungsträger untergebracht, der dadurch besonders kompakt gestaltet sein kann.All of these components of the deployable quantum computer, including the said micro-integrated circuits, are preferably accommodated on the circuit carrier, which can therefore be designed to be particularly compact.
Die hier vorgelegte Schrift offenbart einen Quantencomputer mit einem SW-Stack (Software-Stack). Ein Smartphone oder ein tragbares Quantencomputersystem oder ein Fahrzeug oder ein autonomes Transportmittel oder ein Roboter oder ein Flugzeug oder ein Flugkörper oder eine Rakete oder ein Satellit oder ein Rumflugkörper oder eine Raumstation oder ein Schwimmkörper oder ein Schiff oder ein Unterwasserfahrzeug oder ein Unterwasserschwimmkörper oder ein verlegbares Waffensystem oder eine andere mobile Vorrichtung kann beispielsweise einen solchen verlegbaren Quantencomputer mit einem SW-Stack umfassen. Das hier vorgelegte Dokument bezeichnet bevorzugt alle diese Geräte im Folgenden zur Vereinfachung als Fahrzeuge. Auch kann eine Antriebseinheit für solche Systeme einen solchen verlegbaren Quantencomputer umfassen. Eine solche Antriebseinheit kann ein elektrostatischer oder elektromagnetischer Motor oder ein Verbrennungsmotor oder eine Wärmekraftmaschine oder eine Turbine oder ein Jet-Triebwerk oder ein Hyperschalltriebwerk oder ein Raketentriebwerk oder ein Plasmatriebwerk oder ein Triebwerk mit einem magnetischen Feld zum Einschluss eines Plasmas, wie beispielsweise aus dem Vasimir-Projekt bekannt, sein. (Siehe z.B.: Franklin R. Chang Diaz, F. Wall y Baitty, Jared P. Squire, Richard H. Goulding, Edgar A. Bering, Roger D. Bengtson, „The Vasimr Engine: Project Status and Recent Accomplishments”, herunterladbar am 09.01.2022 von
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf.) Verlegbarkeit bedeutet dabei im Sinne der hier vorgelegten Schrift, dass die beanspruchte Vorrichtung dazu geeignet und ausgelegt ist, in kurzer Zeit von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort verbracht zu werden und sowohl am ersten Ort als auch am zweiten Ort und/oder während der Verbringung vom ersten Ort an den zweiten Ort betrieben zu werden. Unter kurzer Zeit ist hier typischerweise eine Zeit kürzer als ein Tag, besser kürzer als 12h, besser kürzer als 6h, besser kürzer als 2h, besser als 1h, besser kürzer als 30Min., besser kürzer als 15Min, besser kürzer als 5Min., besser kürzer als 2 Min., besser kürzer als 1 Min. zu verstehen. Die Zeit zur Verlegung der Vorrichtung von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort kann auch 0s betragen, wenn die Vorrichtung quasi sofort aus Benutzersicht einsetzbereit ist und/oder permanent einsetzbereit ist und sich beispielsweise einfach nur bewegt, also während der Bewegung beispielsweise einsatzfähig bleibt. Wobei Einsatzbereitschaft hier im Sinne der hier vorgelegten Schrift das Bereitstehen zum bestimmungsgemäßen Gebrauch bedeutet.The document presented here discloses a quantum computer with a SW stack (software stack). A smartphone or a portable quantum computing system or a vehicle or an autonomous means of transport or a robot or an aircraft or a missile or a rocket or a satellite or a rummissile or a space station or a floating device or a ship or an underwater vehicle or an underwater floating device or a deployable weapon system or another mobile device may include, for example, such a deployable quantum computer with a SW stack. For the sake of simplicity, the document presented here preferably refers to all of these devices as vehicles. A drive unit for such systems can also include such a deployable quantum computer. Such a drive unit can be an electrostatic or electromagnetic motor or an internal combustion engine or a heat engine or a turbine or a jet engine or a hypersonic engine or a rocket engine or a plasma engine or an engine with a magnetic field for confining a plasma, such as from the Vasimir project known. (See for example: Franklin R. Chang Diaz, F. Wall y Baitty, Jared P. Squire, Richard H. Goulding, Edgar A. Bering, Roger D. Bengtson, “The Vasimr Engine: Project Status and Recent Accomplishments,” downloadable on January 9, 2022 by
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf.) In the sense of the document presented here, deployability means that the claimed device is suitable and designed to move from a first location in a short time to be moved to a second location and to be operated both at the first location and at the second location and/or during the movement from the first location to the second location. Here, short time is typically a time shorter than a day, better shorter than 12 hours, better shorter than 6 hours, better shorter than 2 hours, better than 1 hour, better shorter than 30 minutes, better shorter than 15 minutes, better shorter than 5 minutes, better shorter than 2 minutes, better understood as shorter than 1 minute. The time for moving the device from a first location to a second location can also be 0s if the device is ready for use almost immediately from the user's perspective and/or is permanently ready for use and, for example, simply moves, i.e. remains usable, for example, during the movement. Readiness for use in the sense of the document presented here means being ready for intended use.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die
Das hier vorgelegte Dokument schlägt einen verlegbaren Quantencomputer QC in einer mobilen Vorrichtung vor. Der verlegbare Quantencomputer QC weist einen Software-Stack 1 (siehe
Die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 befinden sich bevorzugt in dem Substrat D. Bevorzugt ist das Substrat D im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 dotiert. Bevorzugt verschiebt diese Dotierung das Fermi-Niveau im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 in der Art, dass die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 elektrisch geladen sind. Bevorzugt ist das Substrat D im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 n-dotiert. Bevorzugt verschiebt diese n-Dotierung das Fermi-Niveau im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 in der Art, dass die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 negativ elektrisch geladen sind.The quantum dots NV1, NV2, NV3 are preferably located in the substrate D. The substrate D is preferably doped in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3. This doping preferably shifts the Fermi level in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3 in such a way that the quantum dots NV1, NV2, NV3 are electrically charged. The substrate D is preferably n-doped in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3. This n-doping preferably shifts the Fermi level in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3 in such a way that the quantum dots NV1, NV2, NV3 are negatively electrically charged.
Das Weiteren umfasst der hier vorgestellte verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt eine Lichtquelle LD und einen zugehörigen Lichtquellentreiber LDRV. Um den Quantenzustand der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 innerhalb des Substrats D beeinflussen zu können, weist der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt eine oder mehrere Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 auf. Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC eine Steuervorrichtung µC.Furthermore, the deployable quantum computer QC presented here preferably includes a light source LD and an associated light source driver LDRV. In order to be able to influence the quantum state of the quantum dots NV1, NV2, NV3 within the substrate D, the proposed deployable quantum computer QC preferably has one or more devices mWA, MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 on. The deployable quantum computer QC preferably comprises a control device μC.
Bevorzugt führt die Steuervorrichtung µC den Software-Stack 1 aus.The control device µC preferably executes the
Die Steuervorrichtung µC führt ein SPc Laser-Kontrollprogramm 13 aus. Die Steuervorrichtung µC steuert mittels des SPc Laser-Kontrollprogramms 13 bevorzugt den Lichtquellentreiber LDRV und damit die Emission von Pumpstrahlung LB mit der Pumpstrahlungswellenlänge λpmp. Der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC umfasst bevorzugt einen einem Wellenformgenerator WFG zur Steuerung des Lichtquellentreibers LDRV mittels eines Sendesignals S5. Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt auch den Wellenformgenerator WFG mittels dieses SPc Laser-Kontrollprogramms 13.The control device µC executes an SPc
Die Steuervorrichtung µC führt ein Kontrollprogramm 15 für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 aus. Die Steuervorrichtung µC steuert mittels dieses Kontrollprogramms 15 bevorzugt auch die eine oder mehrere und/oder alle Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Die Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 verändern dabei mittels Ansteuerleitungen LV1, LV2, LH1 die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder von ein oder mehreren nuklearen Kernquantenpunkten CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Die Steuervorrichtung µC kann dabei bevorzugt mittels dieses Kontrollprogramms 15 und mittels der Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 durch Ansteuerung der Ansteuerleitungen LV1, LV2, LH1 Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Kernquantenpunkten der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 koppeln.The control device μC executes a
Der vorgeschlagene Quantencomputer QC umfasst bevorzugt auch ein optisches System OS zur Bestrahlung der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 im Substrat D mit der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD. Die Steuervorrichtung µC führt ein Kontrollprogramm 16 für die Kontrolle des optischen Systems OS aus.The proposed quantum computer QC preferably also includes an optical system OS for irradiating the quantum dots NV1, NV2, NV3 in the substrate D with the pump radiation LB from the light source LD. The control device µC executes a
Die Steuervorrichtung µC weist bevorzugt einen Speicher einem oder mehrere Speicher RAM, NVM. der Steuervorrichtung µC für Programmbefehle und Daten auf. Der Speicherinhalt dieses Speichers RAM, NVM. der Steuervorrichtung µC umfasst bevorzugt
- 1. ein oder mehrere Anwendungsprogramme 2 und/oder
- 2. hybride quantentechnologisch/klassische
Programme und Software 3 und/oder - 3.
klassische Algorithmen 4, wobei klassische Algorithmen sind alle Algorithmen im Sinne dieses Dokuments, die keine Quantenzustände ändern, wenn sie durch die Steuervorrichtung µC ausgeführt werden, und/oder - 4. klassische
Programme und Software 5, wobei klassische Programme und Software Programme im Sinne dieses Dokuments sind, die auf klassischen Rechnern 6 in Harvard- und von-Neumann-Architektur ablauffähig sind, und/oder - 5.
quantentechnologische Algorithmen 7, wobei quantentechnologische Algorithmen im Sinne dieses Dokuments zumindest einen Quantenzustand zumindest eines Quantenbits, das zumindest einen Quantenpunkt NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder zumindest einen Kernquantenzustand zumindest eines Kernquantenbits, das zumindest einen Quantenpunkt CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC aufweist, ändern, wenn die Steuervorrichtung µC diese quantentechnologischen Algorithmen ausführt, und/oder - 6. abstrakte Quantengatter-
Modelle 8 und/oder - 7.
einen Transcompiler 9 , bevorzugt mit Optimierer- und Quantenfehlerkorrekturfunktion, und/oder - 8. ein Quantengatter-Hardware-
Modell 11 und/oder - 9.
das Kontrollprogramm 12 für die Kontrolle und Steuerung des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, insbesondere vertikaler Leitungen LV1, LV2 oder horizontaler Leitungen LH1 am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC, und/oder - 10. ein SPc Laser-
Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD, die mittels der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC einwirkt, und/oder - 11.
ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel PD, V zum optischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC durch die Steuervorrichtung µC und/oder - 12.
ein Kontrollprogramm 16 zur Kontrolle und Steuerung des optischen Systems OS, um das Einstrahlen des Laser-Strahls LB in das Substrat D bei Bedarf zu optimieren, und/oder - 13.
ein Kontrollprogramm 17 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung von DC-Strompegeln und/oder DC-Spannungspegeln zu Beeinflussung von bestimmten Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder bestimmten Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC in der Art, dass sie ggf. nicht an einer Hardware-Operation teilnehmen oder an einer Hardware-Operation teilnehmen, und/oder - 14.
ein Positionskontrollprogramm 22 zur Kontrolle und Steuerung einer Positioniervorrichtung XT, YT zur Positionierung und ggf. Ausrichtung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS und/oder - 15.
ein Temperaturkontrollprogramm 23 zur Erfassung der Temperatur mittel Temperatursensoren ST und zur Regelung einer Temperatur auf eine Zieltemperatur und zur Kontrolle einer oder mehrerer Kühlvorrichtungen KV und/oder einer oder mehrerer Closed Loop Helium Gas Cooling-Systeme HeCLCS und - 16.
ein Datenschnittstellenprogramm 28 zur Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF und/oder - 17. ggf.
ein Fahrzeugkontrollprogramm 24 zur Kontrolle und Steuerung von ggf. vorhandenen Fahrzeugfunktionen eines ggf. fahrenden, verlegbaren Quantencomputers QC und/oder - 18. ein oder mehrere Messwerterfassungsprogramme 26 zur Abfrage der Messwerte und zur Steuerung und Kontrolle der zugehörigen Messsysteme und
- 19.
ein Kryptografieprogramm 25 zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von Daten, die der Quantencomputer QC und/oder die Steuervorrichtung µC über die die Datenschnittstelle DBIF erhalten, und/oder zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von anderen Daten des Quantencomputers QC, und/oder - 20. ggf.
eine Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 zur Lagebeurteilung des Gesamtzustands des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Messwerten.
- 1. one or
more application programs 2 and/or - 2. hybrid quantum technology/classical programs and
software 3 and/or - 3.
classical algorithms 4, where classical algorithms are all algorithms in the sense of this document that do not change quantum states when they are executed by the control device µC, and / or - 4. classic programs and
software 5, whereby classic programs and software are programs in the sense of this document that can run onclassic computers 6 in Harvard and von Neumann architecture, and/or - 5. quantum
technological algorithms 7, wherein quantum technological algorithms in the sense of this document have at least one quantum state of at least one quantum bit, which has at least one quantum dot NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or at least one core quantum state of at least one core quantum bit, which has at least one quantum dot CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC, change when the control device µC executes these quantum technological algorithms, and/or - 6. abstract
quantum gate models 8 and/or - 7. a
transcompiler 9, preferably with an optimizer and quantum error correction function, and/or - 8. a quantum
gate hardware model 11 and/or - 9. the
control program 12 for the control and control of the one or more microwave and / or radio wave frequency generators MW / RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field by means of one or more microwave and / or radio wave antenna mWA, in particular vertical lines LV1, LV2 or horizontal lines LH1 at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3, for influencing the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and / or the quantum states of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC, and/or - 10. an SPc
laser control program 13 for the control and control of the waveform generator WFG and the light source driver LDRV and thus the light source LD, which acts on the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC by means of the pump radiation LB of the light source LD, and / or - 11. a
control program 14 for controlling and reading out values of the means PD, V for optically reading out the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC by the control device µC and/or - 12. a
control program 16 for monitoring and controlling the optical system OS in order to optimize the irradiation of the laser beam LB into the substrate D if necessary, and / or - 13. a
control program 17 for execution by the control device µC and for controlling and setting DC current levels and/or DC voltage levels to influence specific quantum points NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or specific core quantum points CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC in such a way that they may not participate in a hardware operation or participate in a hardware operation, and/or - 14. a
position control program 22 for checking and controlling a positioning device XT, YT for positioning and, if necessary, aligning the substrate D with respect to the optical system OS and/or - 15. a
temperature control program 23 for detecting the temperature using temperature sensors ST and for regulating a temperature to a target temperature and for controlling one or more cooling devices KV and / or one or more closed loop helium gas cooling systems HeCLCS and - 16. a
data interface program 28 for controlling and monitoring one or more data interfaces DBIF and/or - 17. if necessary, a
vehicle control program 24 for checking and controlling any existing vehicle functions of a possibly moving, deployable quantum computer QC and/or - 18. one or more measured
value acquisition programs 26 for querying the measured values and for controlling and monitoring the associated measuring systems and - 19. a
cryptography program 25 for encrypting and/or decrypting data that the quantum computer QC and/or the control device µC receives via the data interface DBIF, and/or for encrypting and/or decrypting other data of the quantum computer QC, and/or - 20. If necessary, a vehicle
condition determination program 27 for assessing the situation of the overall condition of the vehicle and/or the surroundings of the vehicle depending on measured values.
Des Weiteren umfasst der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt eine optische und/oder elektronische Quantenzustandsauslesevorrichtung zum Auslesen der aktuellen Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Im Fall einer optischen Quantenzustandsauslesevorrichtung umfasst die Quantenzustandsauslesevorrichtung bevorzugt einen Fotodetektor PD und einen Verstärker V.Furthermore, the proposed deployable quantum computer QC preferably comprises an optical and/or electronic quantum state readout device for reading out the current quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3. In the case of an optical quantum state readout device, the quantum state readout device preferably comprises a photodetector PD and an amplifier V.
Im Fall einer elektrischen Quantenzustandsauslesevorrichtung umfasst die Quantenzustandsauslesevorrichtung bevorzugt Kontakte zur Kontaktierung des Substrats D und eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer Extraktionsspannung zwischen solchen Kontakten des Substrats D und einen Verstärker V zu Verstärkung des so extrahierten Fotostromes der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3.In the case of an electrical quantum state readout device, the quantum state readout device preferably comprises contacts for contacting the substrate D and a voltage source for generating an extraction voltage between such contacts of the substrate D and an amplifier V for amplifying the thus extracted photocurrent of the quantum dots NV1, NV2, NV3.
Der Verstärker V kann einen Transimpedanzverstärker als internen Verstärker IVV umfassen. In dem Fall umfasst Quantenzustandsauslesevorrichtung eine Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3.The amplifier V can include a transimpedance amplifier as an internal amplifier IVV. In this case, the quantum state reading device comprises a device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3.
Typischerweise erzeugt der Wellenformgenerator WFG ein Lichtquellensteuersignal S5 typischerweise in Abhängigkeit von Einstellungen der Steuervorrichtung µC. Typischerweise beeinflusst und/oder steuert der Ablauf des SPc Laser-Kontrollprogramms 13, das die Steuervorrichtung µC ausführt, das Lichtquellensteuersignal S5. Der Lichtquellentreiber LDRV versorgt bevorzugt die Lichtquelle LD mit elektrischer Energie. Diese Versorgung der Lichtquelle LD mit elektrischer Energie erfolgt bevorzugt a) in Abhängigkeit von dem Lichtquellensteuersignal S5 und ggf. typischerweise b) in Abhängigkeit von Einstellungen der Steuervorrichtung µC und typischerweise c) in Abhängigkeit vom Ablauf des SPc Laser-Kontrollprogramms 13. Die Steuervorrichtung µC steuert typischerweise den Wellenformgenerator WFG in Abhängigkeit vom Ablauf des SPc Laser-Kontrollprogramms 13.Typically, the waveform generator WFG generates a light source control signal S5, typically depending on settings of the control device µC. Typically, the SPc process influences and/or controls
Die Lichtquelle LD bestrahlt zumindest zeitweise mittels des optischen Systems OS den Quantenpunkt oder die mehreren Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Pumpstrahlung LB der Pumpstrahlungswellenlänge λpmp. Die Steuervorrichtung µC führt ein Kontrollprogramm 16 für die Kontrolle des optischen Systems OS aus. Hierdurch kontrolliert der Ablauf des ein Kontrollprogramms 16 zur die Kontrolle des optischen Systems OS die zumindest zeitweise Bestrahlung des Quantenpunkt oder der mehreren Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Pumpstrahlung LB der Pumpstrahlungswellenlänge λpmp durch die Lichtquelle LD mittels des optischen Systems OS.The light source LD at least temporarily irradiates the quantum dot or the multiple quantum dots NV1, NV2, NV3 using the optical system OS with pump radiation LB of the pump radiation wavelength λ pmp . The control device µC executes a
Der eine Quantenpunkt oder die mehreren Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 emittieren Fluoreszenzstrahlung FL mit einer Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λfl in Folge der Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung der Pumpstrahlungswellenlänge λpmp.The one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 emit fluorescence radiation FL with a fluorescence radiation wavelength λ fl as a result of the irradiation with electromagnetic radiation of the pump radiation wavelength λ pmp .
Im Falle des optischen Auslesens der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 erfasst der Fotodetektor PD mittels des optischen Systems OS zumindest einen Teil der Fluoreszenzstrahlung FL. Die Steuervorrichtung µC führt dann ein Kontrollprogramm 12 für die Kontrolle des Systems zum optischen Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 aus. Das System zum optischen Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 umfasst bevorzugt einen Fotodetektor PD und einen nachfolgenden Verstärker V. Der Fotodetektor PD wandelt in diesem Fall zumindest einen Teil der Fluoreszenzstrahlung FL ein Empfängerausgangssignal S0. Ein nachfolgender Verstärker V verstärkt und filtert ggf. das Empfängerausgangssignal S0 zu einem Empfangssignal S1. Die Steuervorrichtung µC führt das Kontrollprogramm 12 für die Kontrolle des Fotodetektors PD und des Verstärkers V aus.In the case of optical reading of the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3, the photodetector PD detects at least part of the fluorescence radiation FL by means of the optical system OS. The control device µC then executes a
Im Fall der elektronischen Auslesung der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 erzeugt die Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 das Empfangssignal S1. Die Steuereinrichtung µC steuert mittels des Kontrollprogramms 15 für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 die eine oder die mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Das Kontrollprogramm 15 für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 kann durch die Steuerung der einer oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ändern. Das SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle des Lichtquellentreibers LDRV kann durch die Steuerung der Emission der Lichtquelle LD Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ändern. Die Steuereinrichtung µC kann somit durch die Steuerung der einer oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder durch die Steuerung der Emission der Lichtquelle LD Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ändern. Die Steuereinrichtung µC kann somit auch durch die Steuerung der einer oder der mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder durch die Steuerung der Emission der Lichtquelle LD Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 miteinander verkoppeln.In the case of electronic reading of the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3, the device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 generates the received signal S1. The control device µC controls the one or more devices mWA, MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1 by means of the
Die Steuervorrichtung µC verfügt hierzu typischerweise über Mittel, um aus einem oder mehreren Empfangssignalen S1 ein Messwertsignal S4 mit einem oder mehreren Messwerten zu erzeugen. Dabei hängt das Messwertsignal S4 von Quantenzuständen von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 ab.For this purpose, the control device μC typically has means for generating a measured value signal S4 with one or more measured values from one or more received signals S1. The measured value signal S4 depends on quantum states of quantum dots NV1, NV2, NV3.
Das Besondere des Quantencomputers QC ist, dass der verlegbare Quantencomputer QC und/oder die mobile Vorrichtung im Gegensatz zum Stand der Technik eine verlegbare Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG) zur Versorgung zumindest eines Teils der Teilvorrichtungen des Quantencomputers QC mit Energie aufweist.What is special about the quantum computer QC is that, in contrast to the prior art, the deployable quantum computer QC and/or the mobile device has a deployable power supply (LDV, TS, BENG, SRG) for supplying at least some of the sub-devices of the quantum computer QC with energy.
Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt mittels eines Energieversorgungskontrollprogramms diese verlegbare Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG). Das Energieversorgungskontrollprogramm ist bevorzugt ein Hardwareprogramm, das die Steuervorrichtung µC oder eine andere Rechnereinheit des Quantencomputers QC kontinuierlich ausführt.The control device µC preferably controls this deployable energy supply (LDV, TS, BENG, SRG) using an energy supply control program. The energy supply control program is preferably a hardware program that the control device μC or another computer unit of the quantum computer QC continuously executes.
Die verlegbare Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG) weist bevorzugt eine mobile Energieversorgung (LDV, TS, BENG) und eine Energieaufbereitungsvorrichtung SRG, insbesondere einen Spannungswandler oder einen Spannungsregler oder einen Stromregler, auf.The relocatable energy supply (LDV, TS, BENG, SRG) preferably has a mobile energy supply (LDV, TS, BENG) and an energy processing device SRG, in particular a voltage converter or a voltage regulator or a current regulator.
Bevorzugt weist eine weitere Ausprägung des verlegbaren Quantencomputers QC nicht nur Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 auf, sondern auch ein oder mehrere nukleare Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 auf. In diesem Fall weist der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt auch eine oder die mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 auf. Typischerweise sind die eine oder die mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 ganz oder zumindest in Teilen identisch mit den einen oder die mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, die somit dann gleichzeitig auch eine oder die mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 sind. Bevorzugt ist daher ein das Kontrollprogramm für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 identisch mit dem Kontrollprogramm 15 für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Die Steuervorrichtung µC führt bevorzugt das besagte Kontrollprogramm für die Kontrolle der Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 aus.A further embodiment of the deployable quantum computer QC preferably has not only quantum dots NV1, NV2, NV3, but also one or more nuclear core quantum dots CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 . In this case, the proposed deployable quantum computer QC preferably also has one or more devices mWA, MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the core quantum dots CI1 2 , CI1 3 ,
Die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die nuklearen Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 befinden sich bevorzugt in dem gemeinsamen Substrat D.The quantum dots NV1, NV2, NV3 and the nuclear core quantum dots CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 are preferably located in the common substrate D.
Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt mittels des Kontrollprogramms 15 die eine oder die mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes. Die Steuervorrichtung µC kann dann bevorzugt mittels des Kontrollprogramms 15 durch Ansteuerung der einen oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes und/oder durch Steuerung der Emission der Lichtquelle LD kann Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 ändern. Die Steuervorrichtung µC kann dann bevorzugt mittels des Kontrollprogramms 15 durch Ansteuerung der einer oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes und/oder durch Steuerung der Emission der Lichtquelle LD kann Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit anderen Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 verkoppeln Die Steuervorrichtung µC kann dann bevorzugt mittels des Kontrollprogramms 15 durch Ansteuerung der einer oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes und/oder durch Steuerung der Emission der Lichtquelle LD kann Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 verkoppeln. Die Steuervorrichtung µC kann dann bevorzugt mittels des Kontrollprogramms 15 durch Ansteuerung der einer oder mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes und/oder mittels des SPc Laser-Kontrollprogramms 13 durch Steuerung der Emission der Lichtquelle LD Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit anderen Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 verkoppeln. Dabei hängt das Messwertsignal S4 von Quantenzuständen von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder von Zuständen von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 ab.The control device μC preferably controls the one or more devices mWA, MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field using the
Bevorzugt versorgt die mobile Energieversorgung (LDV, TS, BENG) die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG mit Energie, wobei wiederum bevorzugt die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG andere Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC mit elektrischer Energie versorgt.The mobile energy supply (LDV, TS, BENG) preferably supplies the energy processing device SRG with energy, the energy processing device SRG in turn preferably supplying other device parts of the deployable quantum computer QC with electrical energy.
Bevorzugt umfasst die mobile Energieversorgung (LDV, TS, BENG) eine Ladevorrichtung LDV und eine Trennvorrichtung TS und eine Energiereserve BENG. Dies ermöglicht eine Verbesserung der EMV Empfindlichkeit des verlegbaren Quantencomputers QC. (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit). Hierzu weist der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus auf. In dem ersten Betriebsmodus des verlegbaren Quantencomputers QC verbindet zum Ersten die Trennvorrichtung TS die Ladevorrichtung LDV mit der Energiereserve BENG, sodass die Ladevorrichtung LDV in diesem ersten Betriebsmodus die Energiereserve BENG mit elektrischer Energie einer externen Energieversorgung PWR lädt. In dem ersten Betriebsmodus verbindet zum Ersten die Trennvorrichtung TS die Ladevorrichtung LDV mit der Energieaufbereitungsvorrichtung SRG verbindet und zum Zweiten versorgt die Ladevorrichtung LDV die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG mit elektrischer Energie der externen Energieversorgung PWR. In dem zweiten Betriebsmodus trennt bevorzugt zum Ersten die Trennvorrichtung TS die Ladevorrichtung LDV von der der Energiereserve BENG und zum Zweiten die Trennvorrichtung TS die Ladevorrichtung LDV von der Energieaufbereitungsvorrichtung SRG. In dem zweiten Betriebsmodus versorgt zum Dritten bevorzugt die Energiereserve BENG die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG mit elektrischer Energie.The mobile energy supply (LDV, TS, BENG) preferably includes a charging device LDV and a disconnecting device TS and an energy reserve BENG. This enables an improvement in the EMC sensitivity of the deployable quantum computer QC. (EMC = electromagnetic compatibility). For this purpose, the proposed deployable quantum computer QC preferably has a first operating mode and a second operating mode. In the first operating mode of the deployable quantum computer QC, the separating device TS first connects the charging device LDV with the energy reserve BENG, so that the charging device LDV charges the energy reserve BENG with electrical energy from an external energy supply PWR in this first operating mode. In the first operating mode, the separation device TS first connects the charging device LDV to the energy processing device SRG and secondly, the charging device LDV supplies the energy processing device SRG with electrical energy from the external energy supply PWR. In the second operating mode, firstly the separating device TS preferably separates the charging device LDV from the energy reserve BENG and secondly the separating device TS separates the charging device LDV from the energy processing device SRG. Thirdly, in the second operating mode, the energy reserve BENG preferably supplies the energy processing device SRG with electrical energy.
In einer weiteren Ausprägung umfasst der verlegbarer Quantencomputer QC ein Gehäuse GH und eine Abschirmung AS. Bevorzugt befinden sich die Lichtquelle LD und der Lichtquellentreiber LDRV und das Substrat D und die Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung des elektromagnetischen Wellenfeldes und die Steuervorrichtung µC und der Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC und das optische System OS und ggf. der Verstärker V und die Abschirmung AS sich innerhalb des Gehäuses GH. Dies schützt diese Vorrichtungsteile und ggf. die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 im Substrat D vor störenden EMV-Einflüssen. Typischerweise kann die Abschirmung AS Teil des Gehäuses GH oder das Gehäuse GH selbst sein. Bevorzugt befinden sich zumindest Teile der Vorrichtungsteile der Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG) des verlegbaren Quantencomputers QC oder solche Teile der Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG) des verlegbaren Quantencomputers QC, die für eine gewisse Zeit eine autonome Energieversorgung für einen autonomen Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC ermöglichen, sich innerhalb des gemeinsamen Gehäuses GH. Bevorzugt verfügen die Teile über eine eigene Abschirmung AS.In a further embodiment, the deployable quantum computer QC includes a housing GH and a shield AS. Preferably there are the light source LD and the light source driver LDRV and the substrate D and the devices mWA, MW/RF-AWFG for generating the electromagnetic wave field and the control device µC and the memory RAM, NVM of the control device µC and the optical system OS and if necessary. the amplifier V and the shield AS are inside the housing GH. This protects these device parts and possibly the quantum dots NV1, NV2, NV3 and core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 in the substrate D from disruptive EMC influences . Typically, the shield AS can be part of the housing GH or the housing GH itself. Preferably there are at least parts of the device parts of the energy supply (LDV, TS, BENG, SRG) of the deployable quantum computer QC or those parts of the energy supply (LDV, TS, BENG, SRG) of the deployable quantum computer QC that provide an autonomous energy supply for a certain time enable autonomous operation of the deployable quantum computer QC, located within the common housing GH. The parts preferably have their own shielding AS.
Eine Energieaufbereitungsvorrichtung SRG und eine Energiereserve BENG der Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG) des Quantencomputers QC befinden sich bevorzugt innerhalb der Abschirmung AS.An energy processing device SRG and an energy reserve BENG of the energy supply (LDV, TS, BENG, SRG) of the quantum computer QC are preferably located within the shield AS.
Damit der verlegbare Quantencomputer QC als mobiler Quantencomputer QC auch während der Verlegung betrieben werden kann, umfasst der verlegbare Quantencomputer QC Mittel zu seinem Betrieb, wobei der verlegbare Quantencomputer QC und alle notwendigen Mitteln zum Betrieb dieses verlegbaren Quantencomputers QC Teil einer mobilen Vorrichtung sind. Damit dies möglich ist, sind typischerweise diese Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC ebenfalls verlegbar. Aus dem gleichen Grund sind diese Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC bevorzugt Teil des verlegbaren Quantencomputers QC. Sowohl der verlegbare Quantencomputer QC als auch diese Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC sind bevorzugt Teil der mobilen Vorrichtung. Dabei ist typischerweise unerheblich, ob der Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC trotz des Vorhandenseins aller Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC als Teil des verlegbaren Quantencomputers QC an Mittel und/oder Kommandos von außerhalb des verlegbaren Quantencomputers QC gekoppelt ist.So that the relocatable quantum computer QC can be operated as a mobile quantum computer QC even during relocation, the relocatable quantum computer QC includes means for its operation, the relocatable quantum computer QC and all the necessary means for operating this relocatable quantum computer QC being part of a mobile device. To make this possible, these means for operating the deployable quantum computer QC are typically also deployable. For the same reason, these means for operating the deployable quantum computer QC are preferably part of the deployable quantum computer QC. Both the deployable quantum computer QC and these means for operating the deployable quantum computer QC are preferably part of the mobile device. It is typically irrelevant whether the operation of the deployable quantum computer QC is coupled to means and/or commands from outside the deployable quantum computer QC despite the presence of all means for operating the deployable quantum computer QC as part of the deployable quantum computer QC.
Wie oben bereits erwähnt, ist der verlegbare Quantencomputer QC oft Teil einer mobilen Vorrichtung, wobei die mobile Vorrichtung insbesondere ein Smartphone oder ein tragbares Quantencomputersystem oder ein Fahrzeug oder ein Roboter oder ein Flugzeug oder ein Flugkörper oder ein Satellit oder ein Rumflugkörper oder eine Raumstation oder ein Schwimmkörper oder ein Schiff oder ein Unterwasserfahrzeug oder ein Unterwasserschwimmkörper oder ein verlegbares Waffensystem oder eine andere mobile Vorrichtung sein kann.As already mentioned above, the deployable quantum computer QC is often part of a mobile device, the mobile device in particular being a smartphone or a portable quantum computer system or a vehicle or a robot or an aircraft or a missile or a satellite or a rum missile or a space station or a Floating body or a ship or an underwater vehicle or an underwater floating body or a deployable weapon system or another mobile device.
Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC vorzugsweise eine Positioniervorrichtung XT, YT. Die Steuervorrichtung µC führt bevorzugt ein Positionskontrollprogramm 22 zur Kontrolle und Steuerung der Positioniervorrichtung XT, YT aus. Das Positionskontrollprogramm 22 zur Kontrolle und Steuerung der Positioniervorrichtung XT, YT kann bevorzugt mittels der Positioniervorrichtung XT, YT das Substrat D so gegenüber dem optischen System OS positionieren, dass das optische System OS im Zusammenwirken mit der einen oder den mehreren Vorrichtungen mWA, MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes zum Ersten in einer ersten Positionierung eine erste Menge von Quantenpunkten mit einer ersten Anzahl von Quantenpunkten und ggf. einer zweiten Anzahl von Kernquantenpunkten ansteuern kann und zum Zweiten in einer zweiten Positionierung eine zweite Menge von Quantenpunkten mit einer dritten Anzahl von Quantenpunkten und ggf. einer vierten Anzahl von Kernquantenpunkten ansteuern kann. Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt die Positioniervorrichtung XT, YT für das Substrat D mittels des Positionskontrollprogramms 22 in der Art, dass sie die erste Positionierung oder die zweite Positionierung oder weitere Positionierungen einnimmt. Auf diese Weise kann sich der verlegbare Quantencomputer QC stets so in Abhängigkeit von seiner Betriebstemperatur im Betrieb und/oder in Betriebspausen umkonfigurieren, dass er stets ein Maximum an Quantenpunkten und Kernquantenpunkten nutzen kann.The deployable quantum computer QC preferably comprises a positioning device XT, YT. The control device µC preferably executes a
In einer weiteren Verfeinerung weist daher der verlegbare Quantencomputer QC einen Temperatursensor ST aufweist, der einen Temperaturmesswert für die Temperatur des Substrats D oder für die Temperatur einer damit thermisch verbundenen Teilvorrichtung des verlegbaren Quantencomputers QC ermittelt. Bevorzugt wertet die Steuervorrichtung µC die temperaturmesswerte des Temperatursensors ST aus. Bevorzugt nutzt das Positionskontrollprogramm 22, das die die Steuervorrichtung µC zur Kontrolle und Steuerung einer Positioniervorrichtung XT, YT ausführt, die Temperaturmesswerte des Temperatursensors ST.In a further refinement, the deployable quantum computer QC therefore has a temperature sensor ST, which provides a temperature measurement value for the temperature of the substrate D or for the temperature of a part thermally connected to it Device of the deployable quantum computer QC determined. The control device µC preferably evaluates the temperature measurement values of the temperature sensor ST. The
Somit ergibt sich eine Version des verlegbaren Quantencomputers QC, wobei der verlegbare Quantencomputer QC dazu eingerichtet und vorgesehen ist, mit einer verringerten ersten Anzahl an Quantenpunkten auch bei Raumtemperatur des Substrats D oder einem Temperaturmesswert, der einem Wert größer als 0°C entspricht, arbeiten zu können. Gleichzeitig ist dann der verlegbare Quantencomputer QC dazu jedoch ebenfalls eingerichtet und vorgesehen, mit einer erhöhten, dritten Anzahl an Quantenpunkten bei einem Temperaturmesswert, der einem Wert kleiner als 0°C entspricht, arbeiten zu können. Auf diese Weise kann sich der verlegbare Quantencomputer QC stets so in Abhängigkeit von seiner Betriebstemperatur im Betrieb und/oder in Betriebspausen umkonfigurieren, dass er stets ein Maximum an Quantenpunkten und Kernquantenpunkten nutzen kann.This results in a version of the deployable quantum computer QC, wherein the deployable quantum computer QC is set up and intended to work with a reduced first number of quantum dots even at room temperature of the substrate D or a temperature measurement value that corresponds to a value greater than 0 ° C can. At the same time, however, the deployable quantum computer QC is also set up and intended to be able to work with an increased, third number of quantum dots at a temperature measurement value that corresponds to a value less than 0 ° C. In this way, the deployable quantum computer QC can always reconfigure itself depending on its operating temperature during operation and/or during breaks in operation so that it can always use a maximum of quantum dots and core quantum dots.
Die hier vorgelegte Schrift offenbart daher in einer Ausprägung einen verlegbaren Quantencomputer QC, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, mit einer verringerten zweiten Anzahl an Kernquantenpunkten auch bei Raumtemperatur des Substrats D oder einem Temperaturmesswert, der einem Wert größer als 0°C entspricht, arbeiten zu können. Bevorzugt ist der verlegbare Quantencomputer QC gleichzeitig dazu eingerichtet und vorgesehen, mit einer erhöhten vierten Anzahl an Kernquantenpunkten bei einem Temperaturmesswert, der einem Wert kleiner als 0°C entspricht, arbeiten zu können. Auf diese Weise kann sich der verlegbare Quantencomputer QC stets so in Abhängigkeit von seiner Betriebstemperatur im Betrieb und/oder in Betriebspausen umkonfigurieren, dass er stets ein Maximum an Quantenpunkten und Kernquantenpunkten nutzen kann.The document presented here therefore discloses in one form a deployable quantum computer QC, which is set up and intended to work with a reduced second number of core quantum dots even at room temperature of the substrate D or a temperature measurement value that corresponds to a value greater than 0 ° C can. Preferably, the deployable quantum computer QC is simultaneously set up and intended to be able to work with an increased fourth number of core quantum dots at a temperature measurement value that corresponds to a value less than 0 ° C. In this way, the deployable quantum computer QC can always reconfigure itself depending on its operating temperature during operation and/or during breaks in operation so that it can always use a maximum of quantum dots and core quantum dots.
In einer weiteren Ausprägung weist der verlegbare Quantencomputer QC eine oder mehrere verlegbare Kühlvorrichtungen KV auf, die zusammen mit dem verlegbaren Quantencomputer (QC) verlegbar sind. Eine oder mehrere der verlegbaren Kühlvorrichtungen KV sind dabei bevorzugt dazu geeignet und/oder vorgesehen, die Spin-Temperatur von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und/oder die Temperatur des Substrats D zu senken. Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt mittels eines Temperaturkontrollprogramms 23 eine oder mehrere verlegbare Kühlvorrichtungen KV. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC mittels eines Temperaturkontrollprogramms 23 eine oder mehrere verlegbare Kühlvorrichtungen KV in Abhängigkeit von einem Temperaturmesswert eines Temperatursensors ST. Die Steuervorrichtung µC kann beispielsweise mittels des Temperaturkontrollprogramms 23 einen PID-Regler oder einen PD-Regler oder einen PI-Regler oder einen anderen Regler mit einer komplexeren Regelcharakteristik oder dergleichen emulieren.In a further embodiment, the deployable quantum computer QC has one or more deployable cooling devices KV, which can be deployed together with the deployable quantum computer (QC). One or more of the deployable cooling devices KV are preferably suitable and/or intended to control the spin temperature of quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and/or to lower the temperature of the substrate D. The control device μC preferably controls one or more relocateable cooling devices KV by means of a
In einer weiteren Ausprägung senken eine oder mehrere solcher Kühlvorrichtungen KV die Temperatur von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder die Temperatur von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und/oder die Temperatur des Substrats D soweit, dass der verlegbare Quantencomputer QC mit einer gegenüber der verringerten ersten Anzahl an Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 erhöhten dritten Anzahl an Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 arbeiten kann. Bevorzugt senken eine oder mehrere solcher Kühlvorrichtungen KV die Temperatur von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder die Temperatur von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und/oder die Temperatur des Substrats D soweit, dass der Quantencomputer QC mit einer gegenüber der verringerten zweiten Anzahl an Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit einer erhöhten vierten Anzahl an Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 arbeiten kann.In a further embodiment, one or more such cooling devices KV lower the temperature of quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or the temperature of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and/or the temperature of the substrate D to such an extent that the deployable quantum computer QC can work with a third number of quantum dots NV1, NV2, NV3 that is increased compared to the reduced first number of quantum dots NV1, NV2, NV3. One or more such cooling devices KV preferably lower the temperature of quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or the temperature of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and/or the temperature of the substrate D to such an extent that the quantum computer QC has a reduced second number of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 an increased fourth number of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 can work.
In einer weiteren Ausprägung umfassen eine oder mehrere der verlegbaren Kühlvorrichtungen KV des Quantencomputers QC ein oder mehrere Closed Loop Helium Gas Cooling-Systeme HeCLCS oder ein oder mehrere verlegbares Closed Loop Helium Gas Cooling Systeme HeCLCS umfassen ein oder mehrere verlegbare Kühlvorrichtungen KV.In a further embodiment, one or more of the relocatable cooling devices KV of the quantum computer QC include one or more closed loop helium gas cooling systems HeCLCS or one or more relocatable closed loop helium gas cooling systems HeCLCS include one or more relocatable cooling devices KV.
In einer weiteren Ausprägung umfasst der verlegbare Quantencomputer QC eine verlegbare zweite verlegbare Energieversorgung BENG2, die von der ersten verlegbaren Energieversorgung BENG verschieden ist. Bevorzugt versorgt die zweite verlegbare Energieversorgung BENG2 ein oder mehrere der verlegbaren Kühlvorrichtungen KV und/oder ein oder mehrere der Closed Loop Helium Gas Cooling-Systeme HeCLCS mit Energie.In a further embodiment, the deployable quantum computer QC includes a deployable second deployable energy supply BENG2, which is different from the first deployable energy supply BENG. The second relocatable energy supply BENG2 preferably supplies one or more of the relocatable cooling devices KV and/or one or more of the closed loop helium gas cooling systems HeCLCS with energy.
In einer anderen Ausprägung weisen der verlegbare Quantencomputer QC und/oder die mobile Vorrichtung eine mobilen Datenschnittstelle DBIF, insbesondere eine mobilen Funkdatenschnittstelle und/oder eine drahtgebundene Datenschnittstelle, auf. Die Steuervorrichtung µC kontrolliert und steuert bevorzugt diese Datenschnittstelle DBIF mittels eines Datenschnittstellenprogramms 28.In another embodiment, the deployable quantum computer QC and/or the mobile device have a mobile data interface DBIF, in particular a mobile radio data interface and/or a wired data interface. The control device µC preferably controls and controls this data interface DBIF by means of a
Bevorzugt kann mittels dieser Datenschnittstelle DBIF in einer weiteren Ausprägung ein übergeordnetes Rechnersystem, beispielsweise eine zentrale Steuervorrichtung ZSE, die Steuervorrichtung µC so steuern, dass die Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC den verlegbaren Quantencomputer QC zur Durchführung zumindest einer Manipulation eines Zustands zumindest eines Quantenbits der Quantenbits NV1, NV2, NV3 und/oder zur Durchführung zumindest einer Manipulation eines Zustands zumindest eines nuklearen Kernquantenbits der nuklearen Kernquantenbits CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 veranlasst. Dabei steuert die übergeordnete zentrale Steuereinheit ZSE dabei bevorzugt die Steuervorrichtung µC über die mobile Datenschnittstelle DBIF und das Datenschnittstellenprogramm 28.Preferably, by means of this data interface DBIF, in a further embodiment, a higher-level computer system, for example a central control device ZSE, can control the control device µC in such a way that the control device µC of the deployable quantum computer QC can use the deployable quantum computer QC to carry out at least one manipulation of a state of at least one quantum bit of the quantum bits NV1, NV2, NV3 and/or to carry out at least one manipulation of a state of at least one nuclear core quantum bit of the nuclear core quantum bits CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 . The higher-level central control unit ZSE preferably controls the control device μC via the mobile data interface DBIF and the
Bevorzugt umfassen die erste verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 eine oder mehre Batterien und/oder einen oder mehrere Akkumulatoren oder einen oder mehrere Kondensatoren und/oder eine oder mehrere Zusammenschaltung mehrerer dieser Energiespeicher. Bevorzugt weisen der verlegbare Quantencomputer QC und/oder die mobile Vorrichtung eine oder mehrere Ladevorrichtungen LDV auf. Typischerweise sind eine oder mehrere Ladevorrichtungen LDV dazu bestimmt sind und/oder vorgesehen sind zumindest zeitweise in zumindest einigen oder allen der wiederaufladbaren Energiespeicher BENG, BENG2 Energie zu speichern.The first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 preferably comprise one or more batteries and/or one or more accumulators or one or more capacitors and/or one or more interconnection of several of these energy storage devices. The deployable quantum computer QC and/or the mobile device preferably have one or more charging devices LDV. Typically, one or more charging devices LDV are intended and/or are intended to store energy at least temporarily in at least some or all of the rechargeable energy storage devices BENG, BENG2.
In einer Variante können in dem verlegbaren Quantencomputer QC die ersten verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 einen oder mehrere Energiespeicher umfassen, die Energie mittels chemischer und/oder elektrochemischer Vorgänge aus zumindest einem oder mehreren Fluiden erzeugen. In dem Fall weisen bevorzugt die ersten verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 und/oder der Quantencomputer QC einen oder mehrere Vorratstanks für diese Fluide auf. Einer oder mehrere dieser Vorratstanks versorgen einen oder mehrere Energiespeicher des Quantencomputers QC mit einem oder mehreren dieser Fluide, die typischerweise der Erzeugung von Energie dienen. Bevorzugt umfassen dabei einer oder mehrere der Energiespeicher eine oder mehrere galvanische Zellen und/oder eine oder mehrere Brennstoffzellen und/oder eine oder mehrere Verbrennungsmaschinen und/oder Turbinen und dergleichen, die jeweils mit einem oder mehreren elektrischen Generatoren gekoppelt sind, und/oder eine oder mehrere thermische Energieumwandlungsmaschinen, die jeweils mit einem oder mehreren elektrischen Generatoren gekoppelt sind. Eine oder mehrere der mobilen Energieversorgungen des Quantencomputers QC weisen dabei bevorzugt eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, insbesondere einen oder mehrere Spannungswandler und/oder einen oder mehrere Spannungsregler und/oder einen oder mehrere Stromregler, auf. Einer oder mehrere der Energiespeicher versorgen die Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG vorzugsweise mit Energie. Eine oder mehrere der Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG versorgen vorzugsweise wiederum ein oder mehrere Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC mit jeweils für den betreffenden Vorrichtungsteil geeignet aufbereiteter und stabilisierter elektrischer Energie.In a variant, in the deployable quantum computer QC, the first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 can comprise one or more energy stores that generate energy from at least one or more fluids by means of chemical and/or electrochemical processes. In this case, the first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 and/or the quantum computer QC preferably have one or more storage tanks for these fluids. One or more of these storage tanks supply one or more energy storage devices of the quantum computer QC with one or more of these fluids, which typically serve to generate energy. Preferably, one or more of the energy storage devices include one or more galvanic cells and/or one or more fuel cells and/or one or more internal combustion engines and/or turbines and the like, each of which is coupled to one or more electrical generators, and/or one or a plurality of thermal energy conversion machines, each coupled to one or more electrical generators. One or more of the mobile energy supplies of the quantum computer QC preferably have one or more energy processing devices SRG, in particular one or more voltage converters and/or one or more voltage regulators and/or one or more current regulators. One or more of the energy storage devices preferably supply the energy processing devices SRG with energy. One or more of the energy processing devices SRG preferably in turn supply one or more device parts of the quantum computer QC with electrical energy that has been suitably prepared and stabilized for the relevant device part.
In einer weiteren Variante des verlegbarer Quantencomputers QC umfassen die erste verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 einen oder mehrere Energiespeicher, die Energie mittels mechanischer Vorgänge erzeugen. Bevorzugt umfassen einer oder mehrere dieser Energiespeicher dann einen oder mehrere Generatoren und/oder eine oder mehrere Lichtmaschine und/oder einen oder mehrere als Generator betreibbaren Elektromotoren. Typischerweise weisen eine oder mehrere mobile Energieversorgungen des Quantencomputers QC eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, insbesondere einen oder mehrere Spannungswandler oder einen oder mehrere Spannungsregler oder einen oder mehrere Stromregler, auf. Einer oder mehrere der Energiespeicher versorgen eine oder mehrere der Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG mit Energie. Eine oder mehrere der Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG versorgen dann bevorzugt ein oder mehrere andere Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC mit elektrischer Energie.In a further variant of the deployable quantum computer QC, the first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 comprise one or more energy stores that generate energy using mechanical processes. One or more of these energy stores then preferably comprise one or more generators and/or one or more alternators and/or one or more electric motors that can be operated as a generator. Typically, one or more mobile energy supplies of the quantum computer QC have one or more energy processing devices SRG, in particular one or more voltage converters or one or more voltage regulators or one or more current regulators. One or more of the energy storage devices supply one or more of the energy processing devices SRG with energy. One or more of the energy processing devices SRG then preferably supply one or more other device parts of the deployable quantum computer QC with electrical energy.
In einer weiteren Variante des verlegbaren Quantencomputers QC umfassen die erste verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 bevorzugt einen oder mehrere Energiespeicher, die Energie mittels der Umwandlung elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Licht, in elektrische Energie erzeugen. Dazu umfassen bevorzugt einer oder mehrere der Energiespeicher eine oder mehrere Solarzellen und/oder eine oder mehrere funktionsäquivalente Vorrichtungen, wie beispielsweise PN-Übergänge. In dem Fall weisen bevorzugt eine oder mehrere der mobilen Energieversorgungen des Quantencomputers QC eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, insbesondere einen oder mehrere Spannungswandler und/oder einen oder mehrere Spannungsregler und/oder einen oder mehrere Stromregler, auf. Einer oder mehrere der Energiespeicher der Energiereserve BENG, BENG2 des Quantencomputers QC versorgen dann typischerweise zumindest zeitweise eine oder mehrere der Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG mit Energie. Eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG versorgen dann damit ein oder mehrere andere Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC mit elektrischer Energie.In a further variant of the deployable quantum computer QC, the first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 preferably comprise one or more energy storage devices that generate energy by converting electromagnetic radiation, in particular light, into electrical energy. For this purpose, one or more of the energy storage devices preferably include one or more solar cells and/or one or more functionally equivalent devices, such as PN junctions. In this case, one or more of the mobile energy supplies of the quantum computer QC preferably have one or more energy processing devices SRG, in particular one or more voltage converters and/or one or more voltage regulators and/or one or more current regulators. One or more of the energy stores of the energy reserve BENG, BENG2 of the quantum computer QC then typically supply one or more of the energy processing devices SRG with energy at least temporarily gie. One or more energy processing devices SRG then supply one or more other device parts of the quantum computer QC with electrical energy.
In einer weiteren Variante des verlegbarer Quantencomputers QC umfassen die ersten verlegbare Energiereserve BENG und/oder die zweite verlegbare Energiereserve BENG2 einen oder mehrere Energiespeicher, die Energie mittels nuklearer Vorgänge erzeugen. Eine oder mehrere der mobile Energieversorgungen des Quantencomputers QC umfassen eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, insbesondere einen oder mehrere Spannungswandler und/oder einen oder mehrere Spannungsregler und/oder einen oder mehrere Stromregler. Einer oder mehrere der Energiespeicher der Energiereserve BENG, BENG2 des Quantencomputers QC versorgen bevorzugt zumindest zeitweise eine oder mehrere der Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG mit Energie. Eine oder mehrere dieser Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG versorgen dann wiederum einen oder mehrere Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC mit elektrischer Energie.In a further variant of the deployable quantum computer QC, the first deployable energy reserve BENG and/or the second deployable energy reserve BENG2 comprise one or more energy storage devices that generate energy using nuclear processes. One or more of the mobile energy supplies of the quantum computer QC include one or more energy processing devices SRG, in particular one or more voltage converters and/or one or more voltage regulators and/or one or more current regulators. One or more of the energy stores of the energy reserve BENG, BENG2 of the quantum computer QC preferably supply one or more of the energy processing devices SRG with energy at least temporarily. One or more of these energy processing devices SRG then in turn supply one or more device parts of the deployable quantum computer QC with electrical energy.
In einer weiteren Ausprägung umfassen einer oder mehrere der Energiespeicher eine oder mehrere thermonukleare Batterien oder Radionuklidbatterien oder eine oder mehrere zu einer solchen thermonuklearen Batterie funktionsäquivalente Vorrichtungen.In a further embodiment, one or more of the energy storage devices comprise one or more thermonuclear batteries or radionuclide batteries or one or more devices that are functionally equivalent to such a thermonuclear battery.
In einer weiteren Variante umfasst das Substrat D Diamant. In dem Fall sind bevorzugt ein oder mehrere der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 in dem Substrat D Defektzentren und/oder paramagnetische Zentren in Diamant. Ganz besonders bevorzugt sind dann ein oder mehrere der Defektzentren in Diamant NV-Zentren oder ST1-Zentren oder SiV-Zentren oder TR12-Zentren. In a further variant, the substrate D comprises diamond. In this case, one or more of the quantum dots NV1, NV2, NV3 in the substrate D are preferably defect centers and/or paramagnetic centers in diamond. One or more of the defect centers in diamond NV centers or ST1 centers or SiV centers or TR12 centers are then particularly preferred.
Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC ein oder mehrere Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 auf Basis von Isotopen mit einem magnetischen Moment µ. Dabei sind bevorzugt die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 gekoppelt.The deployable quantum computer QC preferably comprises one or more core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 based on isotopes with a magnetic moment μ. The core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 ,
Bevorzugt ist das das Substrat D im Wesentlichen zumindest Bereichsweise im Bereich der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 isotopenrein. Dies hat den Vorteil das die magnetischen Momente der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 nicht mit solchen parasitären magnetischen Momenten von Verunreinigungen des Substrats D koppeln. Hierzu weisen die Isotope des Substrats D abgesehen von Atomen, die die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 bilden, bevorzugt im Wesentlichen kein magnetisches Kernmoment auf.Preferably, the substrate D is essentially isotopically pure, at least in regions in the area of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and the quantum dots NV1, NV2, NV3. This has the advantage that the magnetic moments of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and the quantum dots NV1, NV2, NV3 do not have such parasitic magnetic moments of impurities in the substrate D. For this purpose, the isotopes of the substrate D, apart from atoms that form the core quantum dots CI11, CI12, CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 , preferably have essentially no magnetic nuclear moment.
In einer weiteren Ausprägung weist der verlegbare Quantencomputer QC einen oder mehrere Lüfter und/oder einen oder mehrere Wärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Umgebung und/oder einen oder mehrere Wärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft und/oder einen oder mehrere Strahlungskühler zum Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft oder der Umgebung mittels elektromagnetischer Wärmestrahlung auf. Bevorzugt steuert und kontrolliert die Steuervorrichtung µC den einen oder mehrere Lüfter und/oder den einen oder mehrere Wärmetauscher mittels des Temperaturkontrollprogramms 23, das die Steuervorrichtung µC ausführt.In a further embodiment, the deployable quantum computer QC has one or more fans and/or one or more heat exchangers for heat exchange with the environment and/or one or more heat exchangers for heat exchange with the ambient air and/or one or more radiation coolers for heat exchange with the ambient air or the environment by means of electromagnetic heat radiation. The control device µC preferably controls and monitors the one or more fans and/or the one or more heat exchangers by means of the
In einer weiteren Variante des verlegbaren Quantencomputers QC tauschen ein oder mehrere der Lüfter und/oder ein oder mehrere der Wärmetauscher mit einer oder mehrerer der verlegbaren Kühlvorrichtungen KV Energie in Form von Wärme aus.In a further variant of the deployable quantum computer QC, one or more of the fans and/or one or more of the heat exchangers exchange energy in the form of heat with one or more of the deployable cooling devices KV.
In einer weiteren Modifikation weist der verlegbare Quantencomputer QC eine internen Schirmung AS auf. Die interne Schirmung AS schirmt bevorzugt das Substrat D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und ggf. den Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 gegen elektromagnetische Felder der Steuervorrichtung µC und/oder des Speichers RAM, NVM und/oder der Energieversorgung SRG, TS, LDV, BENG, BENG2 und/oder des Lichtquellentreibers LDRV und/oder der Lichtquelle LD ab. In einer weiteren Modifikation weist der verlegbare Quantencomputer QC eine internen Schirmung AS auf. Die interne Schirmung AS schirmt bevorzugt das Substrat D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und ggf. den Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 gegen Magnetfelder der Steuervorrichtung µC und/oder des Speichers RAM, NVM und/oder der Energieversorgung SRG, TS, LDV, BENG, BENG2 und/oder des Lichtquellentreibers LDRV und/oder der Lichtquelle LD ab.In a further modification, the deployable quantum computer QC has an internal shielding AS. The internal shielding AS preferably shields the substrate D with the quantum dots NV1, NV2, NV3 and possibly the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 against electromagnetic Fields of the control device µC and / or the memory RAM, NVM and / or the power supply SRG, TS, LDV, BENG, BENG2 and / or the light source driver LDRV and / or the light source LD. In a further modification, the deployable quantum computer QC has an internal shielding AS. The internal shielding AS preferably shields the substrate D with the quantum dots NV1, NV2, NV3 and possibly the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 against magnetic fields the control device µC and/or the memory RAM, NVM and/or the power supply SRG, TS, LDV, BENG, BENG2 and/or the light source driver LDRV and/or the light source LD.
Um den verlegbaren Quantencomputer QC als verlegen zu können, ist der verlegbare Quantencomputer QC in diesem Fall bevorzugt mit einem oder mehreren Rädern oder einem Fahrgestell oder zu diesen funktionsäquivalenten Vorrichtungsteilen, die auch angetrieben und/oder gebremst sein können, zumindest zeitweise ausgestattet.In order to be able to relocate the relocatable quantum computer QC, the relocatable quantum computer QC is in this case preferably equipped, at least temporarily, with one or more wheels or a chassis or functionally equivalent device parts, which can also be driven and / or braked.
In einer anderen Ausprägung weist der verlegbarer Quantencomputer QC zumindest zeitweise eine oder mehrere Antriebsvorrichtungen auf. Vorschlagsgemäß handelt es sich bei einem oder mehreren der Antriebsvorrichtungen um ein Rad oder eine Schiffsschraube oder einen Propeller oder eine Turbine oder ein Raketentriebwerk oder ein Antriebsrad oder ein MHD-Triebwerk. Hierbei steht MHD für magnetohydrodynamisch. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung µC beispielsweise ein Fahrzeugkontrollprogramm 24 ausführen, das die Fahrzeugfunktionen eines solchen verlegbaren Quantencomputers QC kontrolliert und steuert. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC kann dabei beispielsweise auf Fahrzeugfunktionen wie beispielsweise die Antriebssteuerung, Bremsen Navigationsmittel und der gleichen zugreifen und so das Fahrzeug ggf. steuern.In another form, the deployable quantum computer has QC, at least temporarily one or more drive devices. According to the proposal, one or more of the drive devices is a wheel or a propeller or a propeller or a turbine or a rocket engine or a drive wheel or an MHD engine. MHD stands for magnetohydrodynamic. In this case, the control device μC can, for example, execute a
In Ausgestaltungen des verlegbaren Quantencomputers QC, die in einem Fluid betrieben und für Verlegungen bewegt werden sollen ist es zweckmäßig, wenn in gewissen Anwendungsfällen ein solcher verlegbarer Quantencomputer QC aerodynamisch und/oder hydrodynamisch geformte Funktionselemente zur Reduzierung und/oder Kontrolle aerodynamischer Effekte und/oder hydrodynamischer Effekte und/oder zur Erzeugung eines dynamischen Auftriebs, insbesondere Flügel und /oder Flaps, aufweist.In embodiments of the deployable quantum computer QC, which are to be operated in a fluid and moved for deployment, it is expedient if, in certain applications, such a deployable quantum computer QC has aerodynamically and/or hydrodynamically shaped functional elements for reducing and/or controlling aerodynamic effects and/or hydrodynamic Effects and / or for generating dynamic buoyancy, in particular wings and / or flaps.
In einigen speziellen Ausführungen des verlegbaren Quantencomputers QC ist es sinnvoll, elektronische Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC, zumindest teilweise in strahlenharter Elektronik ausgeführt sind. Solche, vorzugsweise strahlenhart ausgeführte Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC können beispielsweise umfassen:
- - die Steuervorrichtung µC und/oder
- - der Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC und/oder
- - der Rechnerkern CPU und/oder
- - die Datenschnittstelle DBIF und/oder
- - die interne Datenschnittstelle MDBIF und/oder
- - der Lichtquellentreiber LDRV und/oder
- - der Wellenformgenerator WFG und/oder
- - der Verstärker V und/oder
- - der Fotodetektor PD und/oder
- - die erste Kameraschnittstelle CIF und/oder
- - die zweite Kameraschnittstelle ClF2 und/oder
- - die erste Kamera CM1 und/oder
- - die zweite Kamera CM2 und/oder
- - der Temperatursensor ST und/oder
- - der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen und/oder
- - die Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz und /oder
- - die Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz und/oder
- - die erste Energieaufbereitungsvorrichtung SRG und/oder
- - die zweite Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 und/oder
- - die Energiereserve BENG und/oder
- - die zweite Energiereserve BENG2 und/oder
- - die Trennvorrichtung TS und/oder
- - die Ladevorrichtung LDV.
- - the control device µC and/or
- - the memory RAM, NVM of the control device µC and/or
- - the computer core CPU and/or
- - the data interface DBIF and/or
- - the internal data interface MDBIF and/or
- - the light source driver LDRV and/or
- - the waveform generator WFG and/or
- - the amplifier V and/or
- - the photodetector PD and/or
- - the first camera interface CIF and/or
- - the second camera interface ClF2 and/or
- - the first camera CM1 and/or
- - the second camera CM2 and/or
- - the temperature sensor ST and/or
- - the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG for generating largely freely definable waveforms and/or
- - the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz and/or
- - the magnetic field controls MFSx, MFSy, MFSz and/or
- - the first energy processing device SRG and/or
- - the second energy processing device SRG2 and/or
- - the energy reserve BENG and/or
- - the second energy reserve BENG2 and/or
- - the separating device TS and/or
- - the LDV loading device.
Dabei bedeutet strahlenhart im Sinne der hier vorgelegten Schrift, dass diese Funktionselemente des Quantencomputers QC für den Einsatz im Weltraum und/oder in Bereichen erhöhter ionisierender Strahlung, wie beispielsweise Kernreaktoren oder das Umfeld thermonuklearer Batterien vorgesehen und/oder geeignet sind.In the sense of the document presented here, radiation-hard means that these functional elements of the quantum computer QC are intended and/or suitable for use in space and/or in areas of increased ionizing radiation, such as nuclear reactors or the environment of thermonuclear batteries.
In vielen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, wenn der verlegbare Quantencomputer QC eine Steuervorrichtung µC aufweist, die zumindest zeitweise ein neuronales Netzwerkmodell ausführt. Das neuronale Netzwerkmodell, das die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt, verarbeitet dabei Eingangswerte und/oder die Werte von Eingangssignalen. Das neuronale Netzwerkmodell, das die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt, gibt Ausgangssignale und/oder Ausgangswerte von Ausgangssignalen aus. Die Steuervorrichtung µC beeinflusst dann bevorzugt in Abhängigkeit von Ausgangssignalen und/oder Ausgangswerten des neuronalen Netzwerkmodells, das die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt, Zustände von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder Zustände von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Umgekehrt beeinflusst die Steuervorrichtung µC bevorzugt in Abhängigkeit von Zuständen von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder Zuständen von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 Eingangssignale und/oder Eingangswerte des neuronalen Netzwerkmodells, das die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt.In many applications, it is advantageous if the deployable quantum computer QC has a control device μC, which at least temporarily executes a neural network model. The neural network model that the control device µC typically executes processes input values and/or the values of input signals. The neural network model that the control device µC typically executes outputs output signals and/or output values of output signals. The control device µC then preferably influences states of quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or states of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 as a function of output signals and/or output values of the neural network model that the control device µC typically executes , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 . Conversely, the control device µC preferably influences input signals depending on states of quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or states of core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and/or input values of the neural network model that the control device µC typically executes.
Somit offenbart die hier vorgelegte Schrift u.a. ein Smartphone und/oder ein tragbares Quantencomputersystem und/oder ein mobiles Quantencomputersystem und/oder Fahrzeug und/oder Roboter und/oder Flugzeug und/oder Flugkörper und/oder Satellit und/oder ein Rumflugkörper und/oder Raumstation und/oder Schwimmkörper und/oder Schiff und/oder Unterwasserfahrzeug und/oder Oberwasserschwimmkörper und/oder Unterwasserschwimmkörper und/oder verlegbares Waffensystem und/oder Gefechtskopf und/oder Über- oder Unterwasserfahrzeug und/oder Geschoss und/oder andere mobile Vorrichtung und/oder bewegliche Vorrichtung. Dabei bezeichnet die hier vorgelegte Schrift alle diese im Folgenden als „Fahrzeug“ der Einfachheit halber. Die hier vorgelegte Schrift schlägt somit ein Fahrzeug in diesem sehr weiten Sinne vor, das einen verlegbaren Quantencomputer QC, wie zuvor beschrieben umfasst. Die hier vorgelegte Schrift schlägt umgekehrt einen verlegbaren Quantencomputer, wie er zuvor beschrieben wurde vor, der ein Fahrzeug in dem zuvor beschriebenen weiten Sinne ist.Thus, the document presented here discloses, among other things, a smartphone and/or a portable quantum computer system and/or a mobile quantum computer system and/or vehicle and/or robot and/or aircraft and/or missile and/or Satellite and/or a rum missile and/or space station and/or floating body and/or ship and/or underwater vehicle and/or surface floating body and/or underwater floating body and/or deployable weapon system and/or warhead and/or surface or underwater vehicle and/or projectile and/or other mobile device and/or movable device. For the sake of simplicity, the document presented here refers to all of these as “vehicles”. The document presented here therefore proposes a vehicle in this very broad sense, which includes a deployable quantum computer QC, as described above. Conversely, the document presented here proposes a deployable quantum computer as previously described, which is a vehicle in the broad sense described above.
In einer weiteren, bevorzugten Varianten ist der Quantencomputer QC dazu vorgesehen, die Datenkommunikation, insbesondere der Steuervorrichtung µC, über eine Datenschnittstelle DBIF zu entschlüsseln und/oder zu verschlüsseln. Bevorzugt handelt es sich um die Datenschnittstelle DBIF der Steuervorrichtung µC. Bevorzugt führt hierzu die Steuervorrichtung µC ein Kryptografieprogramm 25 aus, das Daten, die die Steuervorrichtung µC über die die Datenschnittstelle DBIF erhält, verschlüsselt bzw. entschlüsselt. Bevorzugt führt die Steuervorrichtung µC mittels des Kryptografieprogramms 25 ein Verfahren aus, dass ein post-quantum-sicheres Kryptografieverfahren für Daten des Quantencomputers QC ist. Bei diesen Daten des Quantencomputers QC kann es sich um Daten handeln, die der Quantencomputer QC, bzw. die Steuervorrichtung µC, über die Datenschnittstelle DBIF erhalten bzw. aussendenden, und um andere Daten handeln.In a further, preferred variant, the quantum computer QC is intended to decrypt and/or encrypt the data communication, in particular of the control device μC, via a data interface DBIF. This is preferably the data interface DBIF of the control device µC. For this purpose, the control device µC preferably executes a
Bei einem PQC-fähigen Kryptografieprogramm 25 kann beispielsweise um eine „Latice-Based“ Kryptografie oder sogenannte Hash basierende Kryptografieverfahren basierend auf multivarianten Gleichungen, wie beispielsweise dem „Rainbow“-Schema, handeln. Beispielsweise kann es sich um ältere NTRU Verfahren oder GGH-Verfahren oder neuere NTRU Signatur- und BLISS-SignaturVerfahren handeln. Der Nachteil Hash basierende Kryptografieverfahren ist die begrenzte Anzahl an Signaturen, die möglich sind. Des Weiteren kann es sich um Verfahren der multivarianten Kryptografie handeln. Diese können fehlerkorrigierende kryptografische Systeme einschließlich McElience- und Niedermeyer-Verschlüsselungsalgorithmen umfassen. Diesen sind die Courtosis Finiasz und Sendier Signatur Techniken als mögliche Signaturverfahren zugeordnet. oder der Kodebasierenden Kryptografie handeln. Als weitere Kryptografieverfahren kommen Kryptografieverfahren für das Kryptografieprogramm 25 in Frage, die zur Gruppe der super singular elliptic curve isogeny cryptography zu zählen sind. Solche kryptografischen Systeme, die als Kryptografieprogramm 25 in Frage kommen, nutzen die Mathematik supersingularer ellipischer Kurven um einen Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch zwischen der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC und einem anderen Rechnersystem über die Datenschnittstelle DBIF zu ermöglichen. Das hier vorgelegte Dokument verweist in diesem Zusammenhang beispielhaft auf die Wikipedia-Ausführungen unter dem Link https://en.wikipedia.org/wiki/Supersingular_isogeny_key_exchange. Das entsprechende Dokument ist diesem Dokument im Anhang beigefügt und vollumfänglicher Teil der hier vorgelegten Offenlegung.A PQC-
Des Weiteren verweist das hier vorgelegte Dokument auf den Wikipedia-Artikel https://en.wikipedia.org/wiki/Post-quantum_cryptography, der ebenfalls diesem Dokument im Anhang beigefügt ist und der Teil der Offenlegung der technischen Lehre dieses Dokuments ist.Furthermore, the document presented here refers to the Wikipedia article https://en.wikipedia.org/wiki/Post-quantum_cryptography, which is also attached to this document and is part of the disclosure of the technical teachings of this document.
Der besagte Artikel nennt die Verfahren gitterbasierte Kryptographie, multivariate Kryptographie, hash-basierte Kryptographie, code-basierte Kryptographie, Supersinguläre elliptische Kurven-Isogenie-Kryptographie, Quantenresistenz symmetrischer Schlüssel (In Englisch: Lattice-based cryptography, Multivariate cryptography, Hash-based cryptography, Code-based cryptography, Supersingular elliptic curve isogeny cryptography, Symmetric key quantum resistance) Diese und andere post-quantum Kryptografieverfahren kommen als Kryptografieverfahren kommen Kryptografieverfahren für das Kryptografieprogramm 25 in Frage, das die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC ausführt und quantencomputersicher mit anderen konventionellen Rechnersystemen und/oder Quantencomputern kommunizieren zu können.The said article mentions the methods Lattice-based cryptography, Multivariate cryptography, Hash-based cryptography, Code-based cryptography, Supersingular elliptic curve isogeny cryptography, Quantum resistance symmetric key (In English: Lattice-based cryptography, Multivariate cryptography, Hash-based cryptography, Code-based cryptography, Supersingular elliptic curve isogeny cryptography, Symmetric key quantum resistance) These and other post-quantum cryptography methods come as cryptography methods, cryptography methods for the
Bevorzugt umfasst ein solches Fahrzeug im weitesten Sinne Sensoren und/oder Messmittel, die Messwerte über die Umgebung des Fahrzeugs und/oder Zustände des Fahrzeugs und/oder Zustände der Fahrzeuginsassen bzw. Nutzer/Nutzerinnen des Fahrzeugs und/oder Zustände der Zuladung des Fahrzeugs an die Steuervorrichtung µC liefern. U.U. erhält die Steuervorrichtung µC auch Messwerte über die Umgebung des Fahrzeugs über die Datenschnittstelle DBIF.Such a vehicle preferably includes sensors and/or measuring means in the broadest sense, which transmit measured values about the surroundings of the vehicle and/or conditions of the vehicle and/or conditions of the vehicle occupants or users of the vehicle and/or conditions of the vehicle's payload to the Supply control device µC. Under certain circumstances, the control device µC also receives measured values about the vehicle's surroundings via the DBIF data interface.
Die Steuervorrichtung µC führt bevorzugt ein oder mehrere Messwerterfassungsprogramme 26 zur Abfrage der Messwerte und zur Steuerung und Kontrolle der zugehörigen Messysteme aus. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC kann bevorzugt mittels eines Fahrzeugzustandsermittlungsprogramms 26 in Abhängigkeit von solchen Messwerten eine Lagebeurteilung für den Gesamtzustand des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs ermitteln. Dabei kann der Gesamtzustand des Fahrzeugs im Sinne der hier vorgelegten Schrift den Zustand des Umfelds des Fahrzeugs und/oder den Zustand der Fahrzeuginsassen und/oder den Zustand einer Zuladung des Fahrzeugs umfassen.The control device μC preferably executes one or more measured
In einer weiteren Ausprägung schlägt die hier vorgelegte Schrift vor, dass zumindest ein oder mehrere Sensoren SENS des Fahrzeugs einer der folgenden Messwerte liefernden Sensoren SENS ist oder zumindest einen der folgenden Messwerte liefernden Sensoren SENS als Untersystem umfasst:
- - ein Radar-Sensor und/oder
- - ein Mikrofon und/oder
- - ein Ultraschalmikrofon und/oder
- - ein Infraschallmikrofon und/oder
- - einen Ultraschalltransducer und/oder
- - einen Infrarotsensor und/oder
- - einen Gassensor und/oder
- - einen Beschleunigungssensor und/oder
- - ein Geschwindigkeitssensor und/oder
- - einen Strahlungsdetektor und/oder
- - ein bildgebendes System und/oder
- - eine Kamera und/oder
- - eine Infrarotkamera und/oder
- - eine Multispektralkamera und/oder
- - ein LIDAR-System und/oder
- - ein Ultraschallmesssystem und/oder
- - ein Dopplerradarsystem und/oder
- - ein Quantenradarsystem und/oder
- - ein Quantensensor und/oder
- - ein Positionssensor und/oder
- - ein Navigationssystem und/oder
- - ein GPS-Sensor (oder eine funktionsäquivalente Vorrichtung) und/oder
- - ein Lagesensor und/oder
- - ein Partikelzähler und/oder
- - ein Detektionssystem für biologische Stoffe, insbesondere für biologische Kampstoffe,
- - ein Gravimeter und/oder
- - ein Kompass und/oder
- - ein Gyroskop und/oder
- - ein MEMS-Sensor und/oder
- - ein Drucksensor und/oder
- - ein Neigungswinkelsensor und/oder
- - ein Temperatursensor und/oder
- - ein Feuchtesensor und/oder
- - ein Windgeschwindigkeitssensor und/oder
- - ein Wellenfrontsensor und/oder
- - ein mikrofluidisches Messsystem und/oder
- - ein Abstandsmesssystem und/oder
- - ein Längenmesssystem und/oder
- - ein biologischer Sensor zur Detektion biologischer Marker und/oder Viren und/oder Mikroben oder dergleichen und/oder
- - ein Sensorsystem zur Erfassung biologischer Messwerte von Fahrzeuginsassen und/oder zur Erfassung biologischer Messwerte lebender Ladung, insbesondere von Tieren und/oder biologischen Materialien,
- - ein Sitz-Belegungs-Messystem und/oder
- - ein Spannungssensor und/oder ein Stromsensor und/oder ein Leistungssensor.
- - a radar sensor and/or
- - a microphone and/or
- - an ultrasound microphone and/or
- - an infrasonic microphone and/or
- - an ultrasound transducer and/or
- - an infrared sensor and/or
- - a gas sensor and/or
- - an acceleration sensor and/or
- - a speed sensor and/or
- - a radiation detector and/or
- - an imaging system and/or
- - a camera and/or
- - an infrared camera and/or
- - a multispectral camera and/or
- - a LIDAR system and/or
- - an ultrasound measuring system and/or
- - a Doppler radar system and/or
- - a quantum radar system and/or
- - a quantum sensor and/or
- - a position sensor and/or
- - a navigation system and/or
- - a GPS sensor (or a functionally equivalent device) and/or
- - a position sensor and/or
- - a particle counter and/or
- - a detection system for biological substances, in particular for biological chemicals,
- - a gravimeter and/or
- - a compass and/or
- - a gyroscope and/or
- - a MEMS sensor and/or
- - a pressure sensor and/or
- - an inclination angle sensor and/or
- - a temperature sensor and/or
- - a humidity sensor and/or
- - a wind speed sensor and/or
- - a wavefront sensor and/or
- - a microfluidic measuring system and/or
- - a distance measuring system and/or
- - a length measuring system and/or
- - a biological sensor for detecting biological markers and/or viruses and/or microbes or the like and/or
- - a sensor system for recording biological measurements of vehicle occupants and/or for recording biological measurements of living cargo, in particular of animals and/or biological materials,
- - a seat occupancy measurement system and/or
- - a voltage sensor and/or a current sensor and/or a power sensor.
Als konsequente Weiterentwicklung schlägt die hier vorgelegte Schrift ein Fahrzeug in dem oben beschriebenen weiten Sinne vor, bei dem die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC in Abhängigkeit von diesen Messwerten das Fahrzeug und/oder Vorrichtungsteile des Fahrzeugs steuert und/oder eine Steuerung des Fahrzeugs oder eines Vorrichtungsteils des Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugsteuerprogramms als Beispiel eines Anwendungsprogramms 2 beeinflusst. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC in führt dabei bevorzugt das Fahrzeugsteuerprogramm als Beispiel eines Anwendungsprogramms 2 aus. Dabei wertet vorzugsweise der Quantencomputer QC die Sensordaten der Sensoren SENS aus und verändert bevorzugt zumindest zeitweise Zustände von einem oder mehreren Quantenpunkten (NV1, NV2) eines oder mehrerer Quantencomputer der Quantencomputer QC1, QC2 in Abhängigkeit von den Werten der Sensordaten der Sensoren SENS in direkter oder indirekter Weise, insbesondere nach Aufbereitung durch den Rechnerkern CPU oder eine andere Datenverarbeitungsanlage.As a consistent further development, the document presented here proposes a vehicle in the broad sense described above, in which the control device μC of the quantum computer QC controls the vehicle and/or device parts of the vehicle and/or a control of the vehicle or a device part depending on these measured values of the vehicle is influenced by a vehicle control program as an example of an
Die hier vorgelegte Schrift schlägt des Weiteren eine Variante vor, bei der das Fahrzeug einen Innenraum aufweist und bei der die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC in Abhängigkeit von den Messwerten Parameter des Innenraums des Fahrzeugs und/oder einen Vorrichtungsteil im Innenraum des Fahrzeugs mittels eines Innenraumkontrollprograms als Beispiel eines Anwendungsprogramms 2 beeinflusst. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC in führt dabei bevorzugt das Innenraumkontrollprogram als Beispiel eines Anwendungsprogramms 2 aus.The document presented here further proposes a variant in which the vehicle has an interior and in which the control device μC of the quantum computer QC controls parameters of the interior of the vehicle and/or a device part in the interior of the vehicle by means of an interior con trollprograms as an example of an
Die hier vorgestellte technische Lehre offenbart insbesondere, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein Waffensystem handeln kann und/oder dass das Fahrzeug ein Waffensystem umfassen kann, das mit dem Quantencomputer QC gekoppelt ist.The technical teaching presented here reveals in particular that the vehicle can be a weapon system and/or that the vehicle can include a weapon system that is coupled to the quantum computer QC.
Für militärische Anwendungen kann das Fahrzeug ein Feuerleitsystem umfassen. Das Feuerleitsystem kann wiederum einen oder mehrere Quantencomputer QC umfassen und/oder mit einem oder mehreren Quantencomputern QC, insbesondere der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC, gekoppelt sein. Dabei hängt bevorzugt die Steuerung des Waffensystems durch das Feuerleitsystem zumindest zeitweise von dem Quantencomputer QC und dessen Signalisierungen, bzw. den Signalisierungen der Steuervorrichtung µC des Quantencomputer QC, ab. Die Steuerung des Waffensystems durch das Feuerleitsystem geschieht bevorzugt im Zusammenwirken des Feuerleitsystems mit dem Quantencomputer QC.For military applications, the vehicle may include a fire control system. The fire control system can in turn comprise one or more quantum computers QC and/or be coupled to one or more quantum computers QC, in particular the control device μC of the quantum computer QC. The control of the weapon system by the fire control system preferably depends at least temporarily on the quantum computer QC and its signaling, or the signaling of the control device μC of the quantum computer QC. The weapon system is controlled by the fire control system preferably in interaction between the fire control system and the QC quantum computer.
Bevorzugt umfasst das Fahrzeug eine Bewertungsvorrichtung, die die beabsichtigte Steuerung des Waffensystems hinsichtlich der zu erwartenden Wirkungen vor der Ausführung der Steuerung klassifiziert und eine Steuerungsbefehlsklasse ermittelt. Die Bewertungsvorrichtung verhindert bevorzugt eine Ausführung der Steuerung oder schiebt diese Ausführung bis zu einer Freigabe durch einen menschlichen Benutzer auf, wenn der im Zusammenwirken mit dem Quantencomputer QC ermittelte Steuerungsbefehl in eine vorgegebene Steuerungsklasse fällt. Bei der Bewertungsvorrichtung kann es sich um die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC handeln, die ein Bewertungsprogramm als Anwendungsprogramm 2 ausführt.The vehicle preferably comprises an evaluation device which classifies the intended control of the weapon system with regard to the expected effects before the control is carried out and determines a control command class. The evaluation device preferably prevents execution of the control or postpones this execution until it is released by a human user if the control command determined in cooperation with the quantum computer QC falls into a predetermined control class. The evaluation device can be the control device μC of the quantum computer QC, which executes an evaluation program as an
Das Fahrzeug kann beispielsweise mit Hilfe des Bewertungsprogramms des verlegbaren Quantencomputers QC und/oder mit Hilfe des verlegbaren Quantencomputers QC eine ein oder mehrere Ziele identifizieren. Das neuronale Netzwerkprogramm ist bevorzugt ein Anwendungsprogramm 2. Das neuronale Netzwerkprogramm umfasst bevorzugt klassische Algorithmen 4, die klassische Hardware 6 mittels klassischer Software 5 ausführt. Bevorzugt handelt es sich bei der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC um klassische Hardware 6. Das neuronale Netzwerkprogramm, dass bevorzugt die Steuervorrichtung µC ausführt, umfasst daher bevorzugt ein klassische Algorithmen 4, die die Steuervorrichtung µC als klassische Hardware 6 mittels klassischer Software 5 ausführt.The vehicle can, for example, identify one or more targets with the aid of the evaluation program of the deployable quantum computer QC and/or with the aid of the deployable quantum computer QC. The neural network program is preferably an
Das Fahrzeug kann dann beispielsweise mit Hilfe des verlegbaren Quantencomputers QC das eine Ziel oder mehrere Ziele insbesondere unter Zuhilfenahme eines Zielklassifikationsprogramms in Form eines neuronalen Netzwerkprogramms klassifizieren. Das Zielklassifikationsprogramm ist wieder bevorzugt ein beispielhaftes mögliches ein Anwendungsprogramm 2, das beispielsweise ein Steuerrechner µC des verlegbaren Quantencomputers QC als klassischer Hardware 6 ausführen kann.The vehicle can then, for example, classify the one or more targets with the aid of the deployable quantum computer QC, in particular with the aid of a target classification program in the form of a neural network program. The target classification program is again preferably an exemplary
Bevorzugt verwenden die Anwendungsprogramme 2, die der Quantencomputer QC ausführt, eine klassische Hardware 6, die klassische Algorithmen 4 mittels klassischer Software 5 ausführt, und Quantenalgorithmen 7, die der Quantenprozessor des Quantencomputers QC ausführt. (siehe
Eine Liste der Quantengatter ist im Internet bei Wikipedia beispielsweise unter dem Link https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter zu finden. Diese Liste ist Teil der Beschreibung der Offenlegung des hier vorgelegten Dokuments und wird mit der Anmeldung dieses Dokuments mit eingereicht.A list of quantum gates can be found on the Internet at Wikipedia, for example, under the link https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter. This list is part of the disclosure description of the document presented here and is submitted with the registration of this document.
Quantengatter mit einem Eingang umfassen beispielsweise:
- 1. das Identitäts-Gatter, das eine Identität des hyperkomplexen Eingangs erzeugt und daher keine Veränderung am Quantenzustand hervorruft,
- 2. das Pauli-X-Gatter oder Nicht-Gatter, das eine Spiegelung des hyperkomplexen Eingangs an der X-Achse vornimmt,
- 3. das Pauli-Y-Gatter, das eine Spiegelung des hyperkomplexen Eingangs an der Y-Achse vornimmt,
- 4. das Pauli-Z-Gatter, das eine Spiegelung des hyperkomplexen Eingangs an der Z-Achse vornimmt,
- 5. das Hadamard-Gatter, das eine Spiegelung des hyperkomplexen Eingangs an der X+Z-Achse vornimmt,
- 6. das X-Rotationsgatter (auch als
- 7. das Y-Rotationsgatter, das den hyperkomplexen Eingang 90° (π/2) um die Y-Achse dreht,
- 8. das (-X)-Rotationsgatter, das den komplexen Eingang -90° (-π/2) um die X-Achse dreht,
- 9. das (-Y)-Rotationsgatter, das den hyperkomplexen Eingang -90° (-π/2) um die Y-Achse dreht,
- 10. das S-Gatter oder Phasengatter(auch als
- 11. das T-Gatter oder π/8-Gatter Phasen(schieber)gatter (auch als
- 12. das allgemeine Phasen(schieber)gatter, bei dem typischerweise k willkürlich festgelegt wird und das die Phase π/2k um die Z-Achse dreht,
- 13. das willkürliche, unitäre Gatter, bei dem alle Eigenschaften werden willkürlich festgelegt werden
- 1. the identity gate, which creates an identity of the hypercomplex input and therefore does not cause any change to the quantum state,
- 2. the Pauli X gate or non-gate, which performs a reflection of the hypercomplex input on the X axis,
- 3. the Pauli Y gate, which mirrors the hypercomplex input on the Y axis,
- 4. the Pauli Z gate, which mirrors the hypercomplex input on the Z axis,
- 5. the Hadamard gate, which mirrors the hypercomplex input on the X+Z axis,
- 6. the X rotation gate (also called
- 7. the Y rotation gate, which rotates the hypercomplex input 90° (π/2) around the Y axis,
- 8. the (-X) rotation gate, which rotates the complex input -90° (-π/2) around the X axis,
- 9. the (-Y) rotation gate, which rotates the hypercomplex input -90° (-π/2) around the Y axis,
- 10. the S-gate or phase gate (also called
- 11. the T gate or π/8 gate phase (shifter) gate (also called
- 12. the general phase (shifter) gate, where k is typically set arbitrarily and which rotates the phase π/2k about the Z axis,
- 13. the arbitrary, unitary gate, in which all properties are arbitrarily determined
Im Sinne des hier vorgelegten Dokuments gibt dabei die Z-Achse den reellen Wert, die X- und Y-Achse (die Phasenlage wieder.In the sense of the document presented here, the Z axis represents the real value, the X and Y axes (the phase position.
Quantengatter, die sich auf zwei Quantenbits A, B beziehen, umfassen beispielsweise:
- 1. das kontrollierte-Nicht-Gatter (CNOT, XOR-Verknüpfung), das den reellen Wert des zweiten Qubits (B) in Abhängigkeit vom reellen Wert des ersten Qubits (A) entweder beibehält (A=0) oder negiert (A=1) und den Wert des ersten Qubits beibehält.
- 2. das Austausch-Gatter oder der Austauschknoten („Swap“), das die beiden Eingangs-Qubits vertauscht,
- 3. das Wurzel Swap-Gatter, das als universelles Gatter die Eingangs-Qubits halb vertauscht,
- 4. das Kontrollierte Z-flip Gatter (CZ) (Auch als kontrolliertes Z-Gatter, kontrollierter Phasenflip (CPF) oder Controlled-SIGN (CSIGN) bezeichnet)
- 5. das kontrollierte Phasen-Gatter (C-Phase)
- 6. das kontrollierte U-Gatter, das das zweite Qubit gemäß einer unitären Abbildung U transformiert, falls das erste Qubit den Wert „1“ hat und bleibt ansonsten unverändert. (C-NOT und C-Phase sind Spezialfälle von C-U),
- 7. das Beliebige unitäre Transformations-Gatter, bei die unabhängigen Variablen der komplexen unitären 4x4-Matrix (16 reelle Parameter) können beliebig gewählt werden können, sodass das Gatter auf diese Weise alle Wechselwirkungen zwischen den beiden Qubits je nach Parameterwahl ausführen kann.
- 1. the controlled-not gate (CNOT, XOR connection), which either maintains (A=0) or negates (A=1) the real value of the second qubit (B) depending on the real value of the first qubit (A). ) and retains the value of the first qubit.
- 2. the exchange gate or node (“swap”), which swaps the two input qubits,
- 3. the root swap gate, which, as a universal gate, half-swap the input qubits,
- 4. the Controlled Z-flip Gate (CZ) (Also called Controlled Z-Gate, Controlled Phase Flip (CPF) or Controlled-SIGN (CSIGN))
- 5. the controlled phase gate (C-phase)
- 6. the controlled U gate, which transforms the second qubit according to a unitary mapping U if the first qubit has the value “1” and otherwise remains unchanged. (C-NOT and C-Phase are special cases of CU),
- 7. the arbitrary unitary transformation gate, in which the independent variables of the complex unitary 4x4 matrix (16 real parameters) can be chosen arbitrarily, so that the gate can carry out all interactions between the two qubits depending on the choice of parameters.
Quantengatter, die sich auf drei Quantenbits beziehen umfassen beispielsweise:
- 1. das Toffoli-Gatter bei dem das Gatter die ersten beiden Qubits (A und B) unverändert lässt und den reellen Wert des dritten Qubits (C) negiert, wenn der reelle Wert der ersten beiden Qubits positiv (d. h. logisch 1) ist, wodurch das Toffoli-Gatter logische AND-, XOR-, NOT- und FANOUT-Operationen durchführen kann und wodurch es universell für klassische Berechnungen eingesetzt werden kann.
- 2. das Fredkin-Gatter, das das zweite und dritte Qubit vertauscht, wenn der reelle Wert des ersten Qubits negativ (d. h. logisch 0) ist.
- 3. das Deutsch-Gatter, das ein universelles Drei-Qubit-Gatter ist, das beliebige Wechselwirkungen der ersten beiden Qubits auf das dritte Qubit durchführen kann und das die ersten beiden Qubits nicht verändert.
- 1. the Toffoli gate in which the gate leaves the first two qubits (A and B) unchanged and negates the real value of the third qubit (C) if the real value of the first two qubits is positive (i.e. logical 1), whereby the Toffoli gate can perform logical AND, XOR, NOT and FANOUT operations, making it universally applicable for classical calculations.
- 2. the Fredkin gate, which swaps the second and third qubits when the real value of the first qubit is negative (i.e. logical 0).
- 3. the Deutsch gate, which is a universal three-qubit gate that can perform arbitrary interactions of the first two qubits on the third qubit and that does not change the first two qubits.
Für weitere Details verweist das hier Vorgelegte Dokument auf die Schrift https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter die als Anhang der Beschreibung und Tel der Beschreibung anzusehen ist und dieser Anmeldung beigefügt ist.For further details, the document presented here refers to the font https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter, which is to be viewed as an appendix to the description and part of the description and is attached to this application.
Die quantentechnologische Algorithmen 7 umfassen nun einzelne Quantengatter und/oder Zusammenstellungen von Quantengattern und/oder Abfolgen solcher Quantengatter und/oder Benennungen von Abfolgen solcher Quantengatter und/oder Abfolgen von Benennungen von Abfolgen solcher Quantengatter und/oder Benennungen von Abfolgen von Benennungen von Abfolgen solcher Quantengatter.The quantum
Die quantentechnologische Algorithmen 7 umfassen hierzu typischerweise typischer Weise binär kodierte Symbole abstrakter Quantengatter-Modelle 8 als Quanten-Op-Codes für diese Quantengatter.For this purpose, the
Bevorzugt umfassen der Inhalt des Speichers RAM, NVM der Steuervorrichtung µC und/oder ein Register der Steuervorrichtung µC einen Quantenprogrammadresszähler.The contents of the memory RAM, NVM of the control device µC and/or a register of the control device µC preferably comprise a quantum program address counter.
Die Steuervorrichtung µC identifiziert bevorzugt mit Hilfe des Werts des Quantenprogrammadresszählers den aktuellen Quanten-Op-Codes des aktuellen, binär kodierten Symbols des aktuell auszuführenden Quantengatter-Modells der Quantengatter-Modelle 8. Die Steuervorrichtung µC identifiziert dann bevorzugt anhand dieses aktuellen binär kodierte Symbols der abstrakten Quantengatter-Modelle 8 das auszuführende Quantengatter.The control device µC preferably identifies the current quantum op code using the value of the quantum program address counter current, binary coded symbol of the quantum gate model of the
Einwirkungsmöglichkeit 1: optische EinwirkungPossible influence 1: optical influence
Entsprechend dem auszuführenden Quantengatter steuert die Steuervorrichtung µC die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC in der vorbestimmten quantengatterspezifischen Weise entsprechend einem Quantengatter-Hardware-Modell 11 des aktuell auszuführenden Quantengatters an. Hierzu steuert und kontrolliert die Steuervorrichtung µC den Wellenformgenerators WFG und den Lichtquellentreiber LDRV und damit die Lichtquelle LD mittels eines SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV. Durch diese Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD, kann die Steuervorrichtung µC somit in der quantengatterspezifischen Weise mittels der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC einwirken.According to the quantum gate to be executed, the control device µC controls the quantum points NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC in the predetermined quantum gate-specific manner according to a quantum
Einwirkungsmöglichkeit 2: Einwirkung über HF und MikrowellenfelderPossible impact 2: Impact via HF and microwave fields
Entsprechend dem auszuführenden Quantengatter steuert die Steuervorrichtung µC die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und zusätzlich ggf. nun auch die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC in der vorbestimmten quantengatterspezifischen Weise entsprechend einem Quantengatter-Hardware-Modell 11 des aktuell auszuführenden Quantengatters an. Hierzu steuert und kontrolliert die Steuervorrichtung µC den einen oder die mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC.According to the quantum gate to be executed, the control device µC controls the quantum points NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and, if necessary, now also the core quantum points CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC in the predetermined quantum gate-specific manner according to a quantum
Hierbei speisen der eine oder die mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG ein Sendesignal in eine oder mehrere Mikrowellen- und/oder Radiowellenantennen mWA ein. Besonders bevorzugt umfassen die eine oder mehrere Mikrowellen- und/oder Radiowellenantennen mWA vertikale Leitungen LV1, LV2 oder horizontale Leitungen LH1, die sich bevorzugt unmittelbar auf der Oberfläche des Substrats D in unmittelbarer Nähe (kleiner 30nm) der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 befinden. Diese Signaleinspeisung führt typischerweise zu elektrischen Strömen IH1, IV1, IV2 in diesen Leitungen LH1, LV1, LV2, die wiederum magnetische Felder hervorrufen, die auf die magnetischen Dipolmomente der er Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC einwirken. Die Steuervorrichtung führt hierzu bevorzugt ein Kontrollprogramm 12 des Quantengatter-Hardware-Modells 11 für die Kontrolle und Steuerung des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG aus. Hierdurch erzeugen der eine oder die mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG nach erfolgter in quantengatterspezifischer Parametrierung des eine oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG in quantengatterspezifischer Weise ein elektromagnetischen Wellenfeldes mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, insbesondere der besagten vertikaler Leitungen LV1, LV2 oder horizontaler Leitungen LH1, am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC. Dies ermöglicht die gezielte Manipulation der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC in quantengatterspezifischer Weise.Here, the one or more microwave and/or radio wave frequency generators MW/RF-AWFG feed a transmission signal into one or more microwave and/or radio wave antennas mWA. Particularly preferably, the one or more microwave and/or radio wave antennas mWA comprise vertical lines LV1, LV2 or horizontal lines LH1, which are preferably located directly on the surface of the substrate D in the immediate vicinity (less than 30 nm) of the quantum dots NV1, NV2, NV3. This signal injection typically leads to electrical currents IH1, IV1, IV2 in these lines LH1, LV1, LV2, which in turn cause magnetic fields that are based on the magnetic dipole moments of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC. For this purpose, the control device preferably executes a
Typischerweise führt die Steuervorrichtung µC die Manipulationen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC mittels der Lichtquelle LD und des einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, wenn zutreffend in quantengatterspezifischer Weise zeitlich synchronisiert und sofern notwendig auch zeitlich parallel aus.Typically, the control device µC carries out the manipulations of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC by means of the light source LD and one or more microwave and/or radio wave antennas mWA, if applicable, synchronized in time in a quantum gate-specific manner and, if necessary, also in parallel in time.
Zur Erzeugung eines Quantengatters steuert die Steuervorrichtung µC mittels einer quantengatterspezifische Folge von Signalen des Wellenformgenerators WFG den Lichtquellentreiber LDRV und damit die Lichtquelle LD mittels eines Sendesignals S5. Die sich ergebende quantengatterspezifische Folge von Signalen der Lichtquelle LD manipuliert dann die die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC in der vorbestimmten quantengatterspezifische Weise. Das Quantengatter-Hardware-Modell 11 umfasst das SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD, die mittels der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC einwirkt. Die Steuervorrichtung µC verwendet dieses SPc Laser-Kontrollprogramm 13 unter Verwendung geeigneter Parameter, wie Laserintensität und Laserpulslänge, um die die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC in der vorbestimmten quantengatterspezifische Weise entsprechen dem gerade bearbeiteten binären Quanten-OP-Code des quantentechnologischen Algorithmus 7. Entsprechend dem Wert des Quantenprogrammzählers. Nach der Ausführung des gerade bearbeiteten binären Quanten-OP-Code des quantentechnologischen Algorithmus 7. Erhöht der Quantencomputer und/oder die Steuervorrichtung µC den Quantenprogrammzähler des Quantencomputer um die Befehlslänge des Quanten-Op-Codes. Die Befehlslänge des Quanten-Op-Codes umfasst typischerweise die Lände des Quanten-Op-Codes selbst plus der Summe der Längen der Parameter des Quanten-OP-Codes. Die Parameter des Quanten-OP-Codes können beispielsweise die anzusteuernden Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder die anzusteuernden Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 bezeichnen.To generate a quantum gate, the control device µC controls the light source driver LDRV and thus the light source LD by means of a quantum gate-specific sequence of signals from the waveform generator WFG by means of a transmission signal S5. The resulting quantum gate-specific sequence of signals from the light source LD then manipulates the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC in the predetermined quantum gate-specific manner. The quantum
Nach der Parametrisierung durch die Steuervorrichtung µC steuern der Wellenformgenerator WFG In quantengatterspezifischer Weise den Lichtquellentreibers LDRV und damit die Lichtquelle LD mit einem Sendesignal S5 mit einem quantengatterspezifischen Sendesignalverlauf an. Gesteuert durch die Steuervorrichtung µC erzeugt der Wellenformgenerator WFG zur Erzeugung eines Quantengatters das Sendesignal S5 bevorzugt zeitlich synchronisiert zu den Radiofrequenz- und Mikrowellensignalen die der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG. After parameterization by the control device µC, the waveform generator WFG controls the light source driver LDRV and thus the light source LD in a quantum gate-specific manner with a transmission signal S5 with a quantum gate-specific transmission signal curve. Controlled by the control device µC, the waveform generator WFG generates the transmission signal S5 to generate a quantum gate, preferably in a time-synchronized manner to the radio frequency and microwave signals from the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG.
Zur Erzeugung eines Quantengatters eines abstrakten Quantengatter-Modells 8 strahlt typischerweise eine quantengatterspezifische Folge von Signalen des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG typischer Weise zeitlich parallel mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantennen mWA in das Substrat D ein. Damit bestrahlen der eine oder die mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenantennen mWA die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 in einem festen zeitlichen Phasenverhältnis zu den Lichtpulsen der Lichtquelle LD bei der Bestrahlung der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit Pumpstrahlung LB durch die Lichtquelle LD in einer quantengatterspezifischen Weise. Bevorzugt sind der eine oder die mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei durch die Steuervorrichtung µC vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) geeignet.To generate a quantum gate of an abstract
Bevorzugt umfassen die Informationen im Speicher RMA, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC diese Quantenalgorithmen 7. Bevorzugt setzen sich die Quantenalgorithmen 7 aus Abfolgen der besagten binären Codes als Symbole der Quantengatter der abstrakten Quantengatter-Modelle 8 zusammen. Bevorzugt kodiert ein solcher binärer Code a) das Quantengatter der abstrakten Quantengatter-Modelle 8 und b) welche Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC die Steuervorrichtung µC als Teilnehmer des auszuführenden Quantengatters verwenden soll.The information in the memory RMA, NVM of the control device μC of the quantum computer QC preferably includes these
Die Steuervorrichtung µC übersetzt bevorzugt mittels eines Transcompilers 9 diese binären Codes der Quantenalgorithmen 7 in Hardwarebefehle eines Quantengatter-Hardware-Modells 11 für die verschiedenen Vorrichtungsteile zur Manipulation der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder zur Manipulation der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC und/oder zum Auslesen der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder zur Auslesen der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC. Dabei optimiert die Steuervorrichtung µC bevorzugt mittels des Transcompilers 9 die verwendeten in Hardwarebefehle des Quantengatter-Hardware-Modells 11 und deren zeitliche Abfolge und fügt ggf. zusätzliche Hardwarebefehle des Quantengatter-Hardware-Modells 11 beispielsweise zur Fehlerkorrektur hinzu. Für die Übersetzung der Quantenalgorithmen 7 in Hardwarebefehle des Quantengatter-Hardware-Modells 11 nutzt die Steuervorrichtung µC bevorzugt Hardware-Quantengatter-Beschreibungsmodelle in Form der abstrakte Quantengatter-Modelle 8 einer Hardware-Quantengatter-Beschreibungsmodell-Datenbank 8, die dem Transcompilers 9 als Bibliothek verfügbarer Quantengatter und Anleitungsvorschrift zu deren Durchführung mittels der vorhandenen Hardware des Quantencomputers QC entsprechend dem Quantengatter-Hardware-Modells 11 dient. Ein Eintrag für ein abstrakte Quantengatter-Modell 8 der Hardware-Quantengatter-Beschreibungsmodell-Datenbank 8 umfasst für jedes verfügbare Quantengatter des Quantencomputers QC bevorzugt für jedes abstrakte Quantengatter-Modell 8 eine Liste der zeitlichen Abfolge elementarer Hardware-Operationen (12, 13, 14, 17) einzelner Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC, die je nachdem der Quantencomputer QC ggf. ganz oder teilweise auch zeitlich parallel ausführen kann. Bei einer solchen elementaren Hardware-Operation kann es sich beispielsweise um die Aussendung eines Laserpulses definierter Länge und Intensität zu einem bestimmten Zeitpunkt oder die Erzeugung eines HF- oder Mikrowellen-Signals mit vorbestimmter Mikrowellen- bzw. HF-Frequenz, Dauer und Mikrowellen- bzw. HF-Intensität mit vordefinierter Phasenlage und Zeitposition zu einer Zeitbasis und dergleichen mehr handeln. Die Hardware-Operationen können typischerweise in Gruppen eingeteilt werden.The control device μC preferably uses a
Eine erste Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst die zeitliche Abfolge der HF-Pulse und Mikrowellen-Pulse. Diese zeitliche Folge steuert die Steuervorrichtung µC mittels des besagten Kontrollprogramms 12 für die Kontrolle und Steuerung des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, insbesondere vertikaler Leitungen LV1, LV2 oder horizontaler Leitungen LH1 am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC.A first group of hardware operations of the quantum
Eine zweite Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 13 für die Erzeugung von Lichtpulsen mittels des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und der Lichtquelle LD. Diese zeitliche Folge steuert die Steuervorrichtung µC mittels des besagten SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD, die mittels der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD auf die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC einwirkt.A second group of hardware operations of the quantum
Eine dritte Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel PD, V zum optischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC durch die Steuervorrichtung µC.A third group of hardware operations of the quantum
Eine vierte Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 15 zur Ausführung durch die Steuervorrichtung µC für die Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) zur Erzeugung einer zusätzlichen magnetischen Flussdichte am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC). Diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) des Quantencomputers (QC) erfolgt bevorzugt zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23). Diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) des Quantencomputers (QC) erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten der Magnetfeldmessvorrichtung (MSx, MSy, MSy, MFSx, MFSy, MFSz) zur Erfassung der magnetischen Flussdichte am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC).A fourth group of hardware operations of the quantum
Eine fünfte Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 16 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Steuerung und Kontrolle des optischen Systems OS um das Einstrahlen des Laser-Strahls LB in das Substrat D bei Bedarf zu optimieren. Mit Hilfe des Kontrollprogramms 16 zur Steuerung des optischen Systems OS kann die Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt den Fokus des optischen Systems OS oder andere Parameter des optischen Systems so einstellen, dass die Funktion des Quantencomputers QC in etwa optimal ist.A fifth group of hardware operations of the quantum
Eine sechste Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 17 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung von DC-Strompegeln und/oder DC-Spannungspegeln zu Beeinflussung von bestimmten Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder bestimmten Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC in der Art, dass sie ggf. nicht an einer Hardware-Operation teilnehmen oder an einer Hardware-Operation teilnehmen. In diesem Zusammenhang verweist das hier vorgelegte Dokument auf die technische Lehre der
Eine siebte Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 22 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung der Position und/oder Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS. Die Steuervorrichtung µC kann dieses Kontrollprogramm 22 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung der Position und/oder Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS ausführen und beispielsweise mittels einer translatorischen Positioniervorrichtung in X-Richtung XT und/oder einer translatorische Positioniervorrichtung in Y-Richtung YT und ggf. weiterer Ausrichtvorrichtungen die Position und/oder die Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS ändern. Bevorzugt wertet dieses Kontrollprogramm 22 Messwerte von Vorrichtungsteilen (CIF, CM1, CIF2, CM'', LM) zur Erfassung der Position und/oder der Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS aus und optimiert in Abhängigkeit von den so erfassten Messwerten für die Position und/oder die Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS mittels der Ausricht- und Positioniervorrichtungen die Position und/oder die Ausrichtung des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC gegenüber dem optischen System OS.A seventh group of hardware operations of the quantum
Eine achte Gruppe von Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 umfasst ein Kontrollprogramm 23 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung der Temperatur des Materials des Substrats D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder den Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, Cl22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC. Hierzu erfasst die Steuervorrichtung µC bevorzugt mittels dieses Kontrollprogramms 23 und eines Temperatursensors ST zumindest einen Temperaturmesswert dieser Temperatur oder einer dieser nahe kommenden Temperatur und regelt mit Hilfe dieses Programms 23 und Kühlvorrichtungen KV, HeCLCS diesen Temperaturmesswert auf einen Temperaturzielwert.An eighth group of hardware operations of the quantum
Mit Hilfe der Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 kann die Steuervorrichtung µC auf die bestimmte Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder bestimmte Kernquantenpunkt CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC zugreifen und diese manipulieren und/oder auslesen.With the help of the hardware operations of the quantum
Zur Adressierung einzelner bestimmter Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder einzelner bestimmter Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC umfassen die Hardware-Operationen des Quantengatter-Hardware-Modells 11 bevorzugt die notwendigen Quantenpunkt bzw. Kernquantenpunkt spezifischen Zugriffsdatensätze. Bevorzugt umfasst ein Zugriffsdatensatz eine Information mit welcher Methode der betreffende Quantenpunkt bzw. der betreffende Kernquantenpunkt manipuliert werden kann und welche Parameter hierfür notwendig sind. Beispielsweise kann der Zugriffsdatensatz die Frequenzen zur Ansteuerung des Quantenpunkts bzw. Kernquantenpunkts umfassen. In diesem Zusammenhang verweist das hier vorgelegte Dokument auf die technische Lehre der
Im Falle eines Fahrzeugs für militärische Zwecke oder Waffensystems kann das Fahrzeug bzw. das Waffensystem mit Hilfe des Quantencomputers QC und eines Priorisierungsprogramms eine zeitliche Reihenfolge oder Priorisierung der Bekämpfung mehrerer Ziele ermitteln. Das Priorisierungsprogramm ist bevorzugt ein Anwendungsprogramm 2, das bevorzugt die Steuervorrichtung µC durchführt.In the case of a vehicle for military purposes or a weapon system, the vehicle or weapon system can use the quantum computer QC and a prioritization program to determine a chronological order or prioritization of combating multiple targets. The prioritization program is preferably an
Im Falle eines Fahrzeugs für militärische Zwecke oder Waffensystems kann das Fahrzeug bzw. das Waffensystem mit Hilfe des Quantencomputers QC einen Zeitpunkt zur Bekämpfung eines Ziels mittels eines Zeitpunktermittlungsprogramms ermitteln. Das Zeitpunktermittlungsprogramm ist bevorzugt ein Anwendungsprogramm 2, das bevorzugt die Steuervorrichtung µC durchführt.In the case of a vehicle for military purposes or a weapon system, the vehicle or the weapon system can use the quantum computer QC to determine a time to combat a target using a time determination program. The time determination program is preferably an
Im Falle eines Fahrzeugs für militärische Zwecke oder Waffensystems kann das Fahrzeug bzw. das Waffensystem mit Hilfe des Quantencomputers QC einen Waffentyp und/oder eine Munition zur Bekämpfung eines Ziels mittels eines Auswahlprogramms ermitteln. Das Auswahlprogramm ist bevorzugt ein Anwendungsprogramm 2, das bevorzugt die Steuervorrichtung µC durchführt.In the case of a vehicle for military purposes or a weapon system, the vehicle or the weapon system can use the quantum computer QC to select a weapon type and/or an ammunition for combating a target by means of a selection determine program. The selection program is preferably an
Die hier vorgelegte Schrift schlägt u.a. als eine mögliche Ausprägung ein Fahrzeug vor, das mit Hilfe des Quantencomputers QC eine Route für das Fahrzeug mittels eines Routenermittlungsprogramms ermittelt. Das Routenermittlungsprogramm ist bevorzugt ein Anwendungsprogramm 2, das bevorzugt die Steuervorrichtung µC durchführt.The document presented here suggests, among other things, a possible embodiment of a vehicle that uses the quantum computer QC to determine a route for the vehicle using a route determination program. The route determination program is preferably an
Im Falle eines Fahrzeugs für militärische Zwecke oder Waffensystems kann das Fahrzeug bzw. das Waffensystem mit Hilfe des Quantencomputers QC eine Route für eine Waffe oder einen Gefechtskopf oder ein Geschoss oder eine Munition oder ein anderes Fahrzeug ermitteln.In the case of a vehicle for military purposes or a weapon system, the vehicle or weapon system can use the quantum computer QC to determine a route for a weapon or a warhead or a projectile or an ammunition or another vehicle.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt u.a. auch ein Fahrzeug vor, bei dem die Steuervorrichtung µC zumindest zeitweise ein neuronales Netzwerkmodell als Anwendungsprogramm 2 ausführt und bei dem das neuronale Netzwerkmodell Eingangswerte und/oder Eingangssignale verarbeitet und Ausgangssignale und/oder Ausgangswerte ausgibt. Wie zuvor bereits beschrieben, beeinflusst bevorzugt die Steuervorrichtung µC typischerweise in Abhängigkeit von Ausgangssignalen und/oder Ausgangswerten des neuronalen Netzwerkmodells Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder Zustände der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Typischerweise beeinflusst in dieser Ausprägung die Steuervorrichtung µC in Abhängigkeit von Zuständen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder Zuständen der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 Eingangssignale und/oder Eingangswerte des neuronalen Netzwerkmodells.The document presented here also proposes, among other things, a vehicle in which the control device μC at least temporarily executes a neural network model as an
SubstratSubstrate
Wie oben beschrieben, umfasst der verlegbare Quantencomputer QC vorschlagsgemäß ein Substrat D mit einem oder mehreren Quantenpunkten NV1, NV2, NV3. Bevorzugt umfasst das Substrat D Diamant als Substratmaterial. Der Diamant ist bevorzugt isotopenrein oder weist zumindest einen isotopenreinen Teilbereich auf, der bevorzugt die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 aufweist. Bevorzugt sind die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 paramagnetische Zentren. In dem Fall, wenn das Substratmaterial des Materials des Substrats D Diamant umfasst, handelt es sich bei den paramagnetischen Zentren bevorzugt um ST1-Zentren und/oder bevorzugt um TR1-Zentren und/oder ganz besonders bevorzugt um NV-Zentren. Dies bedeutet, dass Störungen, die von solchen Isotopenverunreinigungen ausgehen, die Funktionstüchtigkeit der Quantenbits nicht oder höchstens ausreichend gering stören. Auf Diamant bezogen heißt das, dass der Diamant bevorzugt im Wesentlichen aus 12C-Isotopen als Basis-Isotopen besteht. Solche 12C-lsotope weisen kein magnetisches Moment auf, das mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 wechselwirken kann. Bevorzugt befinden sich in dem isotopenreinen Bereich des Substrats D auch die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Wenn hier von Isotopenreinheit die Rede ist, sind die Isotope, die als Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 dienen, bei der Beurteilung der Isotopenreinheit nicht berücksichtigt. An dieser Stelle verweist diese Schrift ausdrücklich auf die Schrift
Die Verwendung von NV-Zentren und/oder ST1-Zentren und/oder TR12-Zentren oder L1-Zentren als Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 der Quantenbits des Quantencomputers QC ermöglicht dabei den Betrieb des Quantencomputers QC bei Raumtemperatur und damit überhaupt erst die Verlegbarkeit des Quantencomputers QC. Dabei dient die Elektronenspinkonfiguration eines solchen paramagnetischen Zentrums jeweils als ein Quantenpunkt der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC neben solchen Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 als Quantenbits auch nukleare Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 als nukleare Kernquantenbits. Typischerweise dienen die magnetischen Momente von Isotopen, die solche von null verschiedenen magnetischen Momente aufgrund eines nuklearen Spins aufweisen, als nukleare Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Bevorzugt koppeln solche nuklearen magnetischen Momente der betreffenden Isotope der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit der Elektronenkonfiguration der paramagnetischen Zentren der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Hierdurch kann eine Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC die nuklearen Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels einer Manipulation der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 manipulieren. Auch kann die Steuervorrichtung µC die nuklearen Kernquantenzustände der nuklearen Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels eines elektrischen oder optischen Auslesens der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 erfassen. Auch kann die Steuervorrichtung µC voneinander entfernte Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels Ketten von miteinander verkoppelten Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 miteinander koppeln. Die nuklearen Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 bilden somit nukleare Kernquantenbits. Bei diesen nuklearen Kernquantenpunkten CI11. CI12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 handelt es sich bevorzugt um die nuklearen Spins von Isotopen mit einem magnetischen nuklearen Kernmoment. Diese können auch die Kerne der Stickstoffatome (z.B. 15N oder 14N) von NV-Zentren und die Kerne von 13C-Isotopen umfassen. An dieser Stelle verweist die hier vorgelegte Schrift ausdrücklich nochmals auf die Schrift
Wie oben beschrieben, umfasst typischerweise ein vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC ein Substrat D mit einem oder mehreren Quantenpunkten NV1, NV2, NV3. Bevorzugt weist darüber hinaus das Substrat D bevorzugt noch einen oder mehrere nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 auf. Bevorzugt handelt es sich bei den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 um ein oder mehrere paramagnetische Zentren die ein oder mehrere Quantenbits bilden. Bevorzugt handelt es sich bei den nuklearen Kernquantenpunkten Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 um ein oder mehrere Isotope mit magnetischem Moment, die ein oder mehrere Kernquantenbits bilden. Die hier vorgelegte Schrift nimmt dabei ausdrücklich wieder Bezug auf die
Die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 weisen bevorzugt ein magnetisches Moment einer Elektronenkonfiguration des jeweiligen Quantenpunkts auf. Die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 koppeln im Sinne der technischen Lehre der hier vorgestellten Schrift bevorzugt mittels dieses magnetischen Moments miteinander. Bevorzugt handelt es sich bei einem oder mehreren Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 um paramagnetische Zentren in dem Substrat D. Bevorzugt ist das Fermi-Niveau des Substrats D im Bereich eines als Quantenpunkts verwendeten paramagnetischen Zentrums so eingestellt, dass das paramagnetische Zentrum elektrisch geladen ist. Bevorzugt ist die elektrische Ladung negativ. Im Falle eines NV-Zentrums als paramagnetisches Zentrum ist das NV-Zentrum bevorzugt negativ geladen. Im Falle eines NV-Zentrums als paramagnetisches Zentrum ist das NV-Zentrum bevorzugt somit ein NV- -Zentrum. Bevorzugt umfassen die NV-Zentren in dem Substrat D daher NV --Zentren. Bevorzugt stellt eine Dotierung des Substrats D im Bereich des paramagnetischen Zentrums sicher, dass das paramagnetische Zentrum in der vorgesehenen Weise elektrisch geladen ist. Bevorzugt dotieren Isotope ohne magnetisches Moment als Dotieratome das Material des Substrats D im Bereich des betreffenden Quantenpunkts der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Bevorzugt verschieben diese Dotieratome ohne magnetisches Moment das Fermi-Niveau im Bereich dieses betreffenden Quantenpunkts. Bevorzugt verschieben somit diese Dotieratome ohne magnetisches Moment das Fermi-Niveau im Bereich des betreffenden paramagnetischen Zentrums. Bevorzugt umfasst das Substrat D im Wesentlichen abgesehen von den Isotopen, die als Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 der Kernquantenbits dienen, Isotope ohne magnetisches Kernmoment. Da die Atome der III. Hauptgruppe des Periodensystems und der V. Hauptgruppe des Periodensystems in der Regel keine stabilen Isotope ohne magnetisches Moment aufweisen, kommen daher als Material des Substrats (D) bevorzugt Mischungen und/oder Verbindungen aus Isotopen ohne magnetisches Moment, also beispielsweise aus Isotopen der VI. Hauptgruppe - z.B. 12C, 14C, 28Si, 30Si, 70Ge, 72Ge, 74Ge, 76Ge,112Zn, 114Zn, 116Zn, 118Zn, 120Zn, 122Zn, 124Zn und/oder der VI. Hauptgruppe 16O,18O, 32S, 34S, 36S, 74Se, 76Se, 78Se, 80Se, 82Se, 120Te, 122Te, 124Te, 126Te, 128Te, 130Te, und/oder der II. Hauptgruppe 24Mg, 26Mg, 40Ca, 42Ca, 44Ca, 46Ca, 48Ca, 84Sr, 86Sr, 88Sr, 130Ba, 132Ba, 134Ba, 136Ba, 138Ba, und/oder der II. Nebengruppe 46Ti, 48Ti, 50Ti, 90Zr, 90Zr, 92Zr, 94Zr, 96Zr, 174Hf, 176Hf, 178Hf, und/oder der IV. Nebengruppe 50Cr, 52Cr, 53Cr, 92Mo, 94Mo, 96Mo, 98Mo, 100Mo, 180W, 182W, 184W, 186W, und/oder der VI. Nebengruppe 54Fe, 56Fe, 58Fe, 96Ru, 98Ru, 100Ru, 102Ru, 104Ru, 1840s, 1860s, 188Os, 190Os, 192Os und/oder der VIII. Nebengruppe 58Ni, 60Ni, 62Ni, 64Ni, 102Pd, 102Pd, 104Pd, 106Pd, 108Pd, 110Pd, 190Pt, 192Pt, 194Pt, 196Pt, 198Pt und/oder der X. Nebengruppe 64Zn, 66Zn, 68Zn, 70Zn, 106Cd, 108Cd, 110Cd, 112Cd, 114Cd, 116Cd, 196Hg, 198Hg, 200Hg, 202Hg, 204Hg und/oder der Lanthaniden: 136Ce, 138Ce, 140Ce, 142Ce, 142Nd, 144Nd, 146Nd, 148Nd, 150Nd, 144Sm, 146Sm, 148Sm, 150Sm, 152Sm, 154Sm, 152Gd, 154Gd, 1S6Gd, 158Gd, 160Gd, 156Dy, 158Dy, 160Dy, 162Dy, 164Dy, 162Er, 164Er, 166Er, 168Er, 170Er, 168Yb, 170Yb, 172Yb, 174Yb, 176Yb, und/oder der Actiniden 232Th, 234Pa, 234U, 238U, 244Pu in Frage. Diese Isotope kommen auch als Dotieratome für die Dotierung des Substrats (D) in Frage. Sofern das Substrat D Diamant umfasst und sofern die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 paramagnetische Zentren umfassen, kommen bevorzugt 32S, 34S, 36S, 16O und 18O als Dotierisotope zur Verschiebung des Fermi-Niveaus in Frage. Für die Bildung von NV-Zentren in Diamant als Substrat D ist eine vorteilhafte Wirkung auch für eine Dotierung mit Phosphor beobachtbar, was aber weniger optimal ist. Die Phosphor-Isotope weisen nämlich typischerweise ein magnetisches Moment auf, das mit der Elektronenkonfiguration der paramagnetischen Zentren wechselwirkt. Diese Wechselwirkung ist aber typischerweise unerwünscht.The quantum dots NV1, NV2, NV3 preferably have a magnetic moment of an electron configuration of the respective quantum dot. In the sense of the technical teaching of the document presented here, the quantum dots NV1, NV2, NV3 preferably couple to one another by means of this magnetic moment. One or more quantum dots NV1, NV2, NV3 are preferably paramagnetic centers in the substrate D. Preferably, the Fermi level of the substrate D in the area of a paramagnetic center used as a quantum dot is set so that the paramagnetic center is electrically charged. The electrical charge is preferably negative. In the case of an NV center as a paramagnetic center, the NV center is preferably negatively charged. In the case of an NV center as a paramagnetic center, the NV center is therefore preferably an NV - center. The NV centers in the substrate D therefore preferably include NV - centers. Doping the substrate D in the area of the paramagnetic center preferably ensures that the paramagnetic center is electrically charged in the intended manner. Isotopes without a magnetic moment as doping atoms preferably dope the material of the substrate D in the area of the relevant quantum dot of the quantum dots NV1, NV2, NV3. These doping atoms preferably shift the Fermi level in the area of this relevant quantum dot without a magnetic moment. These doping atoms therefore preferably shift the Fermi level in the area of the relevant paramagnetic center without a magnetic moment. Preferably, the substrate D essentially comprises, apart from the isotopes that serve as core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the core quantum bits, isotopes without a nuclear magnetic moment. Since the atoms of III. Main group of the periodic table and the V. Main group of the periodic table generally do not have any stable isotopes without a magnetic moment, so the material of the substrate (D) is preferably mixtures and / or compounds of isotopes without a magnetic moment, for example from isotopes of VI. Main group - e.g. 12 C, 14 C, 28 Si, 30 Si, 70 Ge, 72 Ge, 74 Ge, 76 Ge, 112 Zn, 114 Zn, 116 Zn, 118 Zn, 120 Zn, 122 Zn, 124 Zn and/or the VI. Main group 16 E, 18 E, 32 S, 34 S, 36 S, 74 Se, 76 Se, 78 Se, 80 Se, 82 Se, 120 Te, 122 Te, 124 Te, 126 Te, 128 Te , 130 Te, and /or the II main group 24 Mg , 26 Mg, 40 Ca, 42 Ca, 44 Ca, 46 Ca, 48 Ca, 84 Sr, 86 Sr, 88 Sr, 130 Ba, 132 Ba , 134 Ba, 136 Ba, 138 Ba , and/or the II subgroup 46 Ti, 48 Ti, 50 Ti, 90 Zr, 90 Zr, 92 Zr, 94 Zr, 96 Zr , 174 Hf, 176 Hf, 178 Hf , and /or the IV subgroup 50 Cr , 52 Cr, 53 Cr, 92 Mo, 94 Mo, 96 Mo, 98 Mo, 100 Mo, 180 W, 182 W, 184 W, 186 W, and/or the VI. Subgroup 54 Fe, 56 Fe, 58 Fe, 96 Ru, 98 Ru, 100 Ru, 102 Ru, 104 Ru, 184 0s, 186 0s, 188 Os, 190 Os, 192 Os and/or the VIII subgroup 58 Ni, 60 Ni, 62 Ni, 64 Ni, 102 Pd, 102 Pd, 104 Pd , 106 Pd, 108 Pd, 110 Pd, 190 Pt, 192 Pt, 194 Pt, 196 Pt, 198 Pt and/or the X subgroup 64 Zn, 66 Zn, 68 Zn, 70 Zn, 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 112 Cd, 114 Cd , 116 Cd, 196 Hg, 198 Hg, 200 Hg, 202 Hg, 204 Hg and/or the lanthanides: 136 Ce, 138 Ce, 140 Ce , 142 Ce, 142 Nd, 144 Nd, 146 Nd, 148 Nd, 150 Nd, 144 Sm, 146 Sm, 148 Sm, 150 Sm, 152 Sm, 154 Sm, 152 Gd, 154 Gd , 1S6 Gd , 158 Gd , 160 Gd, 156 Dy, 158 Dy, 160 Dy, 162 Dy, 164 Dy, 162 Er, 164 Er, 166 Er, 168 Er, 170 Er, 168 Yb, 170 Yb, 172 Yb, 174 Yb, 176 Yb, and/or the actinides 232 Th, 234 Pa, 234 U, 238 U, 244 Pu in question. These isotopes can also be used as doping atoms for doping the substrate (D). If the substrate D comprises diamond and if the quantum dots NV1, NV2, NV3 comprise paramagnetic centers, 32 S, 34 S, 36 S, 16 O and 18 O are preferred as doping isotopes for shifting the Fermi level. For the formation of NV centers in diamond as substrate D, an advantageous effect can also be observed for doping with phosphorus, although this is less optimal. The phosphorus isotopes typically have a magnetic moment that interacts with the electron configuration of the paramagnetic centers. However, this interaction is typically undesirable.
Lichtquelle LDLight source LD
Der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC umfasst vorschlagsgemäß bevorzugt eine Lichtquelle LD. Bei der Lichtquelle LD handelt es sich bevorzugt um einen Laser, der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des verlegbaren Quantencomputers mit Pumpstrahlung LB einer Pumpstrahlungswellenlänge λpmp bestrahlen kann. Bevorzugt bestrahlt die Lichtqualle LD die betreffenden Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Pumpstrahlung LB, die in ihrem zeitlichen Intensitätsverlauf pulsmoduliert, also bevorzugt gepulst ist.According to the proposal, the proposed deployable quantum computer QC preferably comprises a light source LD. The light source LD is preferably a laser which can irradiate quantum dots NV1, NV2, NV3 of the deployable quantum computer with pump radiation LB of a pump radiation wavelength λ pmp . The light source LD preferably irradiates the relevant quantum dots NV1, NV2, NV3 with pump radiation LB, which is pulse-modulated in its time intensity profile, i.e. preferably pulsed.
Bevorzugt kann die Lichtquelle LD Lichtpulse der Pumpstrahlung LB zu durch die Steuervorrichtung µC vorgebbaren Lichtpulsstartzeitpunkten tsp bezogen auf einen Referenzzeitpunkt t0p mit einer Lichtpulsdauer tdp aussenden. Bevorzugt steuert eine Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers die Lichtquelle LD mit Hilfe eines Lichtquellentreibers LDRV über einen Steuerdatenbus SDB. Der Lichtquellentreiber LDRV versorgt die Lichtquelle LD mit Energie. Dabei hängt diese Energieversorgung der Lichtquelle LED typischerweise von Steuerbefehlen ab, die der Lichtquellentreiber LDRV über den Steuerdatenbus SDB von der Steuervorrichtung µC erhält. Die Strahlungsleistung der von der Lichtquelle LD abgestrahlten Pumpstrahlung LB hängt typischerweise von Steuerbefehlen ab, die der Lichtquellentreiber LDRV über den Steuerdatenbus SDB von der Steuervorrichtung µC erhält, und von einem oder mehreren Sendesignalen S5. Bevorzugt handelt es sich bei die Lichtquelle LD um einen Halbleiterlaser. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei die Lichtquelle LED um eine Laserdiode. Die Verwendung einer LED (Leuchtdiode) als Lichtquelle LD ist aber auch denkbar. Bei der beispielhaften Verwendung von NV-Zentren als paramagnetischen Zentren NV1, NV2, NV3 in Diamant als Quantenpunkten besitzt das als Pumpstrahlung LB verwendet Licht der Lichtquelle LD bevorzugt eine Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm Wellenlänge und/oder besser 450 nm bis 650 nm und/oder besser 500 nm bis 550 nm und/oder besser 515 nm bis 540 nm. Im Zuge der Erarbeitung des technischen Inhalts dieser Schrift ergab eine Wellenlänge von 532 nm der als Pumpstrahlung LB verwendeten elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle LD gute Resultate. Bevorzugt umfasst die Lichtquelle LD einen Laser, der bevorzugt ein Halbleiterlaser ist. Im Falle von NV-Zentren als paramagnetischen Zentren in Diamant als Substrat D hat sich eine Laser-Diode der Fa. Osram vom Typ PLT5 520B mit 520nm Wellenlänge als beispielhafte Lichtquelle LD für die Bestrahlung der NV-Zentren in Diamant mit Pumpstrahlung LB bewährt. Der vorschlaggemäße verlegbare Quantencomputer QC umfasst bevorzugt den besagten Lichtquellentreiber LDRV der die Abstrahlung der Pumpstrahlung LB durch die Lichtquelle LD steuert.Preferably, the light source LD can emit light pulses of the pump radiation LB at light pulse start times t sp that can be predetermined by the control device µC, based on a reference time t 0p , with a light pulse duration t dp . A control device µC of the deployable quantum computer preferably controls the light source LD with the aid of a light source driver LDRV via a control data bus SDB. The light source driver LDRV supplies the light source LD with energy. This energy supply to the light source LED typically depends on control commands that the light source driver LDRV receives from the control device µC via the control data bus SDB. The radiation power of the pump radiation LB emitted by the light source LD typically depends on control commands that the light source driver LDRV receives from the control device μC via the control data bus SDB, and on one or more transmission signals S5. The light source is preferably LD around a semiconductor laser. Most preferably, the LED light source is a laser diode. The use of an LED (light-emitting diode) as a light source LD is also conceivable. In the exemplary use of NV centers as paramagnetic centers NV1, NV2, NV3 in diamond as quantum dots, the light from the light source LD used as pump radiation LB preferably has a wavelength in a wavelength range of 400 nm to 700 nm wavelength and/or better 450 nm to 650 nm and/or better 500 nm to 550 nm and/or better 515 nm to 540 nm. In the course of developing the technical content of this document, a wavelength of 532 nm of the electromagnetic radiation from the light source LD used as pump radiation LB gave good results. The light source LD preferably comprises a laser, which is preferably a semiconductor laser. In the case of NV centers as paramagnetic centers in diamond as substrate D, a laser diode from Osram of the type PLT5 520B with a 520 nm wavelength has proven itself as an exemplary light source LD for irradiating the NV centers in diamond with pump radiation LB. The deployable quantum computer QC according to the proposal preferably comprises said light source driver LDRV, which controls the emission of the pump radiation LB by the light source LD.
Bevorzugt steuert ein Wellenformgenerator WFG den Lichtquellentreiber LDRV und damit die Lichtquelle LD mittels eines Sendesignals S5. Der Wellenformgenerator WFG erzeugt das Sendesignal S5 bevorzugt zeitlich synchronisiert zu den Radiofrequenz- und Mikrowellensignalen die der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) erzeugt und mittels einer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA in das Substrat D einstrahlt. Damit bestrahlt die Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 in einem festen zeitlichen Phasenverhältnis zu den Lichtpulsen der Bestrahlung der Bestrahlung der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenpunkte Cl11. Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl31, Cl33 mit Pumpstrahlung LB durch die Lichtquelle LD. Typischerweise synchronisiert sich der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG auf das Sendesignal S5 den Wellenformgenerator WFG und zwar bevorzugt auf das Sendesignal S5. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Phasenlage zwischen den Radio- und Mikrowellensignalen des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG einerseits und den Lichtpulsen der Lichtquelle LD andererseits in einem vorbestimmbaren Phasenverhältnis zueinander stehen. Bevorzugt stellt der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC die Betriebsparameter des Wellenformgenerators WFG und des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG entsprechend der gewünschten Quantenoperation so ein, dass diese die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 wie vorgesehen manipulieren können.A waveform generator WFG preferably controls the light source driver LDRV and thus the light source LD by means of a transmission signal S5. The waveform generator WFG generates the transmission signal S5 preferably synchronized in time to the radio frequency and microwave signals that the microwave and / or radio wave frequency generator MW / RF-AWFG generates to generate largely freely definable waveforms (English: arbitrary wave form generator) and by means of a Microwave and / or radio wave antenna mWA radiates into the substrate D. The microwave and/or radio wave antenna mWA thus irradiates the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 in a fixed time period Phase relationship to the light pulses of the irradiation of the irradiation of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 . Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 1 , Cl3 3 with pump radiation LB through the light source LD. Typically, the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG synchronizes itself to the waveform generator WFG on the transmission signal S5, preferably on the transmission signal S5. This ensures that the phase relationship between the radio and microwave signals from the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG on the one hand and the light pulses from the light source LD on the other hand have a predeterminable phase relationship to one another. Preferably, the computer core CPU of the control device µC of the deployable quantum computer QC sets the operating parameters of the waveform generator WFG and the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG in accordance with the desired quantum operation in such a way that the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the Core quantum states of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 can be manipulated as intended.
Bevorzugt umfasst die Lichtquelle LD einen Fotodetektor. Bevorzugt umfasst das System aus Lichtquelle LD und Lichtquellentreiber LDRV und einen Regler. Der Fotodetektor PD der Lichtquelle LD kann beispielsweise eine Fotodiode sein, die typischerweise die Intensität der von der Lichtquelle LD abgestrahlten Pumpstrahlung LB überwacht. Bevorzugt ist der Regler Teil des Lichtquellentreibers LDRV. Der Lichtquellentreiber LDRV treibt bevorzugt die Lichtquelle LD in Abhängigkeit von dem Sendesignals S5. Bevorzugt ist der Regler ein P-Regler oder besser ein I-Regler oder besser ein PI-Regler oder besser ein PID-Regler oder ein Regler mit einem frequenzoptimierten Frequenzgang der Verstärkung der geöffneten Regelschleife bzw. der Schleifenverstärkung. Der Regler vergleicht bevorzugt den Wert des Messignals des Fotodetektors der Lichtquelle LD mit dem Sendesignal S5 des Wellenformgenerators WFG. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis des Werts des Sendesignals S5 mit dem Wert des Messignals des Fotodetektors der Lichtquelle LD regelt der Regler der Lichtquelle LD dann die Intensität der Pumpstrahlung LB nach. Der Regler der Lichtquelle LD regelt die Intensität der Pumpstrahlung LB bevorzugt über eine Änderung der Treiberleistung des Lichtquellentreibers LDRV nach. In der Folge entspricht im Idealfall im eingeschwungenen Zustand dann die Intensität der Pumpstrahlung LB bis auf Regelabweichungen im Wesentlichen dem Wert des Sendesignals S5. Im Idealfall verfügt der Regler des Lichtquellentreibers LDRV über einen Analog-zu-Digital-Wandler und eine Datenschnittstelle zum internen Steuerdatenbus SDB des verlegbaren Quantencomputers QC. In diesem Fall können der Regler und/oder ein Steuerrechner des Lichtquellentreibers LDRV und/oder ein Steuerrechner der Lichtquelle LD beispielsweise über den Steuerdatenbus SDB des verlegbaren Quantencomputers QC die durch den Regler des Lichtquellentreibers LDRV der Lichtquelle LD und/oder den Steuerrechner der Lichtquelle LD und/oder den Regler des Lichtquellentreibers LDRV erfassten Intensitätswerte der Pumpstrahlung LB der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC zur Verfügung stellen. In diesem Fall können der Regler und/oder der besagte Steuerrechner der Lichtquelle LD und/oder der Steuerrechner der Lichtquelle LD beispielsweise über den Steuerdatenbus SDB des verlegbaren Quantencomputers QC die andere Betriebsparameter der Lichtquelle LD wie beispielsweise durch einen Analog-zu-Digital-Wandler und/oder Sensoren innerhalb der Lichtquelle LD und/oder des Lichtquellentreibers LDRV wie beispielsweise jeweilige Betriebsspannungen, jeweilige Temperaturen oder dergleichen der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC ebenfalls zur Verfügung stellen. Bevorzugt verstärken ein Verstärker der Lichtquelle LD und/oder ein Verstärker des Lichtquellentreibers LDRV das Signal des Fotodetektors der Lichtquelle LD, bevor beispielsweise der Analog-zu-Digital-Wandler des Reglers des Lichtquellentreibers LDRV dieses in ein digitales Messsignal für den Regler des Lichtquellentreibers LDRV der Lichtquelle LD wandelt. Über den Steuerdatenbus SDB kann die Steuervorrichtung µC beispielsweise die Lichtquelle LD und/oder den Lichtquellentreiber LDRV und deren Komponenten konfigurieren. Solche Konfigurationsziele können beispielsweise aber nicht nur beispielsweise der Regler des Lichtquellentreibers LDRV der Lichtquelle LD und dessen Regelparameter und/oder die Verstärkung und/oder der Frequenzgang des Verstärkers der Lichtquelle LD und/oder die Verstärkung und/oder der Frequenzgang des Verstärkers des Lichtquellentreibers LDRV und deren Parameter sein. Der Lichtquellentreiber LDRV und die Lichtquelle LD können eine Einheit bilden. Der Lichtquellentreiber LDRV und die Lichtquelle LD können über einen oder mehrere gemeinsame Steuerrechner und/oder einen oder mehrere gemeinsame Analog-zu-Digital-Wandler verfügen. Für die Einstellung analoger Steuerparameter können die Lichtquelle LD und/oder der Lichtquellentreiber LD über einen oder mehrere Digital-zu-Analog-Wandler verfügen, die analoge Steuerpegel innerhalb der Lichtquelle LD und/oder des Lichtquellentreibers LD bereitstellen. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC steuert diese Digital-zu-Analog-Wandler vorzugsweise über den Steuerdatenbus SDB. Der ggf. vorhandene Steuerrechner der Lichtquelle LD und/oder der ggf. vorhandene Steuerrechner des LED-Treibers LDRV können ggf. auch die Digital-zu-Analog-Wandler steuern.The light source LD preferably comprises a photodetector. The system preferably includes light source LD and light source driver LDRV and a controller. The photodetector PD of the light source LD can be, for example, a photodiode, which typically monitors the intensity of the pump radiation LB emitted by the light source LD. The controller is preferably part of the light source driver LDRV. The light source driver LDRV preferably drives the light source LD depending on the transmission signal S5. The controller is preferably a P controller or better an I controller or better a PI controller or better a PID controller or a controller with a frequency-optimized frequency response of the gain of the open control loop or the loop gain. The controller preferably compares the value of the measurement signal from the photodetector of the light source LD with the transmission signal S5 from the waveform generator WFG. Depending on the comparison result of the value of the transmission signal S5 with the value of the measurement signal of the photodetector of the light source LD, the controller of the light source LD then regulates the intensity of the pump radiation LB. The controller of the light source LD preferably regulates the intensity of the pump radiation LB by changing the driving power of the light source driver LDRV. As a result, in the ideal case, in the steady state, the intensity of the pump radiation LB essentially corresponds to the value of the transmission signal S5, apart from control deviations. Ideally, the controller of the light source driver LDRV has an analog-to-digital converter and a data interface to the internal control data bus SDB of the deployable quantum computer QC. In this case, the controller and/or a control computer of the light source driver LDRV and/or a control computer of the light source LD can, for example, via the control data bus SDB of the deployable quantum computer QC, which are controlled by the controller of the light source driver LDRV of the light source LD and/or the control computer of the light source LD and / or provide the controller of the light source driver LDRV detected intensity values of the pump radiation LB to the control device µC of the deployable quantum computer QC. In this case, the controller and/or said control computer of the light source LD and/or the control computer of the light source LD can, for example, via the control data bus SDB of the deployable quantum computer QC the other operating parameters of the light source LD such as, for example, through an analog-to-digital converter and / or sensors within the light source LD and / or the light source driver LDRV, such as respective operating voltages, respective temperatures or the like of the control device µC of the deployable Quantum computer QC also provide. An amplifier of the light source LD and/or an amplifier of the light source driver LDRV preferably amplify the signal of the photodetector of the light source LD before, for example, the analog-to-digital converter of the controller of the light source driver LDRV converts this into a digital measurement signal for the controller of the light source driver LDRV Light source LD converts. The control device µC can, for example, configure the light source LD and/or the light source driver LDRV and their components via the control data bus SDB. Such configuration goals can, for example, but not only, the controller of the light source driver LDRV of the light source LD and its control parameters and / or the gain and / or the frequency response of the amplifier of the light source LD and / or the gain and / or the frequency response of the amplifier of the light source driver LDRV and be their parameters. The light source driver LDRV and the light source LD can form a unit. The light source driver LDRV and the light source LD can have one or more common control computers and/or one or more common analog-to-digital converters. For setting analog control parameters, the light source LD and/or the light source driver LD may have one or more digital-to-analog converters that provide analog control levels within the light source LD and/or the light source driver LD. The control device μC of the quantum computer QC preferably controls these digital-to-analog converters via the control data bus SDB. The possibly existing control computer of the light source LD and/or the possibly existing control computer of the LED driver LDRV can also control the digital-to-analog converters.
Optisches SystemOptical system
Das optische System OS umfasst bevorzugt ein konfokales Mikroskop. Die Lichtquelle LD strahlt die Pumpstrahlung LB ab. In dem Beispiel der
Ggf. regelt die Steuervorrichtung µC die Lichtquelle LD und/oder den Lichtquellentreiber LDRV in Abhängigkeit von dem erfassten Bild der ersten Kamera CM1 mittels eines Lichtquellensteuerungsprogramms nach. Das Lichtquellensteuerungsprogramm ist bevorzugt ein Hardwareprogramm, das die Steuervorrichtung µC oder eine andere Rechnereinheit des Quantencomputers QC kontinuierlich ausführt. Der Lichtquellentreiber LDRV ist hierzu bevorzugt mit dem Steuerdatenbus SDB verbunden. Der Rechnerkern CPU kann über diesen Steuerdatenbus STB dann den Lichtquellentreiber LDRV steuern und dessen Betriebsparameter bevorzugt abfragen. Es ist denkbar, dass der vorgeschlagene Quantencomputer QC innerhalb der Lichtquelle LD und/oder innerhalb des Lichtquellentreibers LDRV eine optischen Überwachungsvorrichtung, beispielsweise eine Monitorfotodiode mit einer dieser Monitorfotodiode zugehörigen Vorrichtung zur Auswertung der Messwerte der Monitordiode, umfasst, die die Intensität der Emission der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD überwacht und deren Parameter erfasst. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann dann bevorzugt über den Steuerdatenbus SDB diese erfassten Parameter auslesen. Die Steuervorrichtung µC und/oder die besagte optische Überwachungsvorrichtung der Lichtquelle LD und/oder des Lichtquellentreibers LDRV und/oder eine andere Teilvorrichtung des verlegbaren Quantencomputer QC können dann die Intensität der Emission der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD beispielsweise in Abhängigkeit vom Wert des Sendesignals S5 oder eines von Ihnen vorgegebenen anderen Parameters nachregeln.If necessary, the control device µC regulates the light source LD and/or the light source driver LDRV depending on the captured image of the first camera CM1 using a light source control program. The light source control program is preferably a hardware program that the control device μC or another computer unit of the quantum computer QC continuously executes. For this purpose, the light source driver LDRV is preferably connected to the control data bus SDB. The computer core CPU can then control the light source driver LDRV via this control data bus STB and preferably query its operating parameters. It is conceivable that the proposed quantum computer QC includes an optical monitoring device within the light source LD and/or within the light source driver LDRV, for example a monitor photodiode with a device associated with this monitor photodiode for evaluating the measured values of the monitor diode, which determines the intensity of the emission of the pump radiation LB the light source LD is monitored and its parameters recorded. The computer core CPU of the control device µC can then preferably read out these recorded parameters via the control data bus SDB. The control device µC and/or said optical monitoring device of the light source LD and/or the light source driver LDRV and/or another sub-device of the deployable quantum computer QC can then control the intensity of the emission of the pump radiation LB of the light source LD, for example depending on the value of the transmission signal S5 or another parameter specified by you.
Der Fotodetektor PD erfasst die Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Der Fotodetektor PD wandelt die erfasste Fluoreszenzstrahlung FL in ein Empfängerausgangssignal S0. Ein Verstärker V verstärkt und/oder filtert bevorzugt das Empfängerausgangssignal S0. Bevorzugt verstärkt und/oder filtert der Verstärker V das Empfängerausgangssignal SO in Abhängigkeit vom Sendesignal S5. Bevorzugt umfasst der Verstärker V einen oder mehrere Analog-zu-Digitalwandler. Bevorzugt kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC Werte dieser Analog-zu-Digital-Wandler über den Steuerdatenbus SDB abfragen. Bevorzugt wandelt ein Analog-zu-Digital-Wandler ADCV des Verstärkers im Zusammenwirken mit einem internen Verstärker IVV des Verstärkers V das Empfängerausgangssignal S0 in Messwerte von Abtastwerten des Empfängerausgangssignals S0.Bevorzugt ist zu diesem Zweck der Verstärker V mit dem Steuerdatenbus SDB verbunden. Bevorzugt kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB Betriebsparameter des Verstärkers V einstellen und/oder abfragen. Diese Betriebsparameter können beispielsweise die Verstärkung und/oder Filterparameter einer Filterung sein, die der Verstärker V durchführt.The photodetector PD detects the fluorescence radiation FL of the quantum dots NV1, NV2, NV3. The photodetector PD converts the detected fluorescence radiation FL into a receiver output signal S0. An amplifier V preferably amplifies and/or filters the receiver output signal S0. The amplifier V preferably amplifies and/or filters the receiver output signal SO depending on the transmission signal S5. The amplifier V preferably comprises one or more analog-to-digital converters. The computer core CPU of the control device µC can preferably query values of these analog-to-digital converters via the control data bus SDB. Preferably, an analog-to-digital converter ADCV of the amplifier, in cooperation with an internal amplifier IVV of the amplifier V, converts the receiver output signal S0 into measured values of sample values of the receiver output signal S0. For this purpose, the amplifier V is preferably connected to the control data bus SDB. The computer core CPU of the control device µC can preferably set and/or query operating parameters of the amplifier V via the control data bus SDB. These operating parameters can be, for example, the gain and/or filter parameters of a filtering that the amplifier V carries out.
Mikrowellenansteuerung MW/RF-AWFG, mWAMicrowave control MW/RF-AWFG, mWA
Der vorschlaggemäße verlegbare Quantencomputer QC umfasst bevorzugt eine oder mehrere Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Beispielsweise kann eine solche Vorrichtung MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl31, Cl33 einen oder mehrere Mikrowellen/-Radiofrequenzgeneratoren mit bevorzugt jeweils frei wählbarer Wellenform MW/RF-AWFG und eine oder mehrere über einen oder mehrere Wellenleiter an diese angeschlossene Antennen mWA umfassen. Diese Antennen mWA erzeugen dann das besagte elektromagnetische Wellenfeld am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl3Z, Cl33. Ein einfacher Draht kann bereits als Antenne mWA dienen, wenn die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 in ausreichend kleinem Anstand zu dem Draht angeordnet sind. Das besagte elektromagnetische Wellenfeld am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 hängt dabei von den Ausgangssignalen des einen oder der mehreren mehrere Mikrowellen/-Radiofrequenzgeneratoren mit bevorzugt jeweils frei wählbarer Wellenform MW/RF-AWFG ab. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB die eine oder mehrere Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31. Cl32, Cl33. Bevorzugt synchronisiert das Sendesignal S5 die Erzeugung des elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 durch die eine oder mehrere Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Beispielsweise kann das Sendesignal S5 die Erzeugung des elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 durch die eine oder mehrere Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 mit dem Lichtquellentreiber LDRV und damit mit der Emission der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD synchronisieren.The deployable quantum computer QC according to the proposal preferably comprises one or more devices MW/RF-AWFG, mWA for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or at the respective location of the nuclear core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 . For example, such a device MW/RF-AWFG, mWA can be used to generate an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or at the respective location of the nuclear core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 1 , Cl3 3 one or more microwave/radio frequency generators with preferably freely selectable waveform MW/RF-AWFG and one or more antennas mWA connected to them via one or more waveguides. These antennas mWA then generate said electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or at the respective location of the nuclear quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 ,
Steuervorrichtung µCControl device µC
Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC die bereits erwähnte Steuervorrichtung µC mit dem Rechnerkern CPU. Bevorzugt handelt es sich bei der Steuervorrichtung µC um einen konventionellen Digitalrechner in Von-Neumann- oder Harvard-Architektur. Die Steuervorrichtung µC umfasst bevorzugt einen Rechnerkern CPU und bevorzugt einen oder mehrere Daten- und Programmspeicher RAM NVM. Beispielsweise kann es sich um einen ARM-Controller handeln. The deployable quantum computer QC preferably comprises the already mentioned control device μC with the computer core CPU. The control device μC is preferably a conventional digital computer in Von Neumann or Harvard architecture. The control device µC preferably comprises a computer core CPU and preferably one or more data and program memories RAM NVM. For example, it can be an ARM controller.
Beispielsweise kann es sich bei dem Rechnerkern CPU um einen ARM-Cortex-A78AE für sicherheitskritische Anwendungen handeln. Der ARM-Cortex-A78AE zeichnet sich dadurch aus, dass er unterstützende Vorrichtungsteile und Funktionen zur Erfüllung der ISO 26262 ASIL Band ASIL D Sicherheitsanforderungen umfasst. Die hier vorgelegte Schrift schlägt daher vor, in bestimmten Fällen einen Rechnerkern CPU vorzusehen, der er unterstützende Vorrichtungsteile und Funktionen zur Erfüllung der ISO 26262 ASIL Band ASIL D Sicherheitsanforderungen oder funktionsäquivalenter Standards wie IEC 61508 und/oder IEC 62061:2021, EN 61511, EN 50129, EN 62304, US RTCA DO-178B, US RTCA DO-254, EUROCAE ED-12B aufweist. Der Daten- und Programmspeicher RAM NVM bzw. die mehreren Daten- und Programmspeicher RAM NVM können ganz oder in Teilen als nicht flüchtiger Speicher NVM und/oder ganz oder in Teilen als flüchtiger Speicher RAM ausgelegt sein. Der Daten- und Programmspeicher der Steuervorrichtung µC kann ganz oder in Teilen nur lesbar sein und ganz oder in Teilen schreib/lesbar sein. Der Daten- und Programmspeicher RAM NVM kann beispielsweise ein RAM, ein SRAM, ein DRAM, ein ROM, ein EEPROM, ein PROM, ein Flash-Speicher und/oder dazu funktionsäquivalente Speicher umfassen. Die Steuervorrichtung µC kann eine Bootstrap-Vorrichtung zum Laden des Startprogramms in den Daten- und Programmspeicher umfassen. Der Daten- und Programmspeicher RAM NVM der Steuervorrichtung µC kann ein BIOS umfassen. Der Daten- und Programmspeicher RAM NVM der Steuervorrichtung µC kann einen Datenspeicher und/oder einen Programmspeicher umfassen. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann eine Datenschnittstelle DBIF zur Kommunikation mit anderen Rechnersystemen, insbesondere einer übergeordneten zentralen Steuereinheit ZSE und zu Nutzerschnittstellen umfassen. Diese Datenschnittstelle DBIF kann drahtgebunden und/oder drahtlos sein. Die hier vorgelegte Schrift verweist auf die einschlägige Literatur zu Datennetzwerken.For example, the computer core CPU can be an ARM Cortex-A78AE for safety-critical applications. The ARM Cortex-A78AE is characterized by including supporting device parts and functions to meet ISO 26262 ASIL Band ASIL D security requirements. The document presented here therefore proposes, in certain cases, to provide a computer core CPU which supports device parts and functions to meet the ISO 26262 ASIL Band ASIL D safety requirements or functionally equivalent standards such as IEC 61508 and/or IEC 62061:2021, EN 61511, EN 50129, EN 62304, US RTCA DO-178B, US RTCA DO-254, EUROCAE ED-12B. The data and program memory RAM NVM or the multiple data and program memories RAM NVM can be designed in whole or in part as a non-volatile memory NVM and/or in whole or in part as a volatile memory RAM. The data and program memory of the control device µC can be read-only in whole or in part and can be read/write in whole or in part. The data and program memory RAM NVM can include, for example, a RAM, an SRAM, a DRAM, a ROM, an EEPROM, a PROM, a flash memory and/or functionally equivalent memories. The control device µC can include a bootstrap device for loading the start program into the data and program memory. The data and program memory RAM NVM of the control device µC can include a BIOS. The data and program memory RAM NVM of the control device µC can comprise a data memory and/or a program memory. The computer core CPU of the control device µC can include a data interface DBIF for communication with other computer systems, in particular a higher-level central control unit ZSE, and with user interfaces. This data interface DBIF can be wired and/or wireless. The document presented here refers to the relevant literature on data networks.
Steuerungsaufgaben der Steuervorrichtung µCControl tasks of the control device µC
Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC des vorgeschlagenen verlegbaren Quantencomputers QC mittels ihres Rechnerkerns µC auch die Intensität und Modulation der Pumpstrahlung LB und Intensitätsmodulation der Lichtquelle LD. Hierzu kann beispielsweise der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den zeitlichen Verlauf der Intensität der von der Lichtquelle LD abgestrahlten Pumpstrahlung LB steuern. Bevorzugt ist der zeitliche Intensitätsverlauf der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD pulsmoduliert. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC steuert mittels des Wellenformgenerators WFG über den Lichtquellentreiber LDRV die Lichtquelle LED. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC steuert dabei bevorzugt die Intensität lp und/oder die zeitliche Lage tsp der Pulse und/oder die zeitliche Dauer tdp der Pulse der gepulsten Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD. Über diese Intensität Ip der Pulse der Pumpstrahlung LB und über die zeitliche Lage tsp der Pulse der Pumpstrahlung LB und über die zeitliche Dauer tdp der Pulse der Pumpstrahlung LB kann somit der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC die Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des vorgeschlagenen verlegbaren Quantencomputers QC beeinflussen. Daher kann über diese Intensität Ip der Pulse der Pumpstrahlung LB und über die zeitliche Lage tsp der Pulse der Pumpstrahlung LB und über die zeitliche Dauer tdp der Pulse der Pumpstrahlung LB somit der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC die Zustände von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 der Quantenpunkte miteinander koppeln. Dabei synchronisiert die Vorrichtung beispielsweise mittels des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC diese Pulse der Pumpstrahlung LB und/oder mittels geeigneter Synchronisationen und/oder mittels Synchronisationssignale mit ggf. von dem Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG erzeugten Mikrowellen- und/oder Radiosignalen zur Ansteuerung der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Ein solches Synchronisationssignal kann das Sendesignal S5 sein. Diese von dem Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG erzeugten Mikrowellen- und/oder Radiosignalen beeinflussen die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 je nach Zustand der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ebenfalls. Über solche Beeinflussungen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des vorgeschlagenen verlegbaren Quantencomputers QC kann der Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC typischerweise auch die Zustände der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 beeinflussen und ggf. die Zustände nuklearer Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 mit Zuständen von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 koppeln. Über solche Beeinflussungen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des vorgeschlagenen verlegbaren Quantencomputers QC kann der Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC typischerweise ebenso die Zustände der nuklearen Kernquantenpunkte Cl1, Cl2 ,CI3 beeinflussen und ggf. die Zustände der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 untereinander koppeln.The control device µC of the proposed deployable quantum computer QC preferably also controls the intensity and modulation of the pump radiation LB and intensity modulation of the light source LD by means of its computer core µC. For this purpose, for example, the computer core CPU of the control device μC can control the time course of the intensity of the pump radiation LB emitted by the light source LD. The time course of the intensity of the pump radiation LB from the light source LD is preferably pulse-modulated. The computer core CPU of the control device µC controls the light source LED using the waveform generator WFG via the light source driver LDRV. The computer core CPU of the control device µC preferably controls the intensity l p and/or the temporal position t sp of the pulses and/or the temporal duration t dp of the pulses of the pulsed pump radiation LB of the light source LD. The computer core CPU of the control device µC of the deployable quantum computer QC can thus determine the states of the quantum dots via this intensity I p of the pulses of the pump radiation LB and via the temporal position t sp of the pulses of the pump radiation LB and via the temporal duration t dp of the pulses of the pump radiation LB NV1, NV2, NV3 of the proposed deployable quantum computer affect QC. Therefore, via this intensity I p of the pulses of the pump radiation LB and via the temporal position t sp of the pulses of the pump radiation LB and via the temporal duration t dp of the pulses of the pump radiation LB, the computer core CPU of the control device µC of the deployable quantum computer QC can determine the states of Couple quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum dots with each other. The device synchronizes these pulses of the pump radiation LB, for example by means of the computer core CPU of the control device µC and/or by means of suitable synchronizations and/or by means of synchronization signals with microwave and/or signals possibly generated by the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG Radio signals for controlling the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or nuclear quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 ,
Der besagte Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Diese eine oder mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 erzeugen bevorzugt ein oder mehrere sich ggf. überlagernde elektromagnetische Felder am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Diese elektromagnetischen Felder sind dabei bevorzugt so gestaltet, dass sie eine geeignete Frequenz, insbesondere eine Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz, fHF aufweisen, die typischerweise mit einem zeitlichen Hüllkurvenverlauf in Pulsform moduliert ist. Bevorzugt ist die Erzeugung der Pulse dieser gepulsten elektromagnetischen Felder mit Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz fHF mit der Erzeugung der Pulse der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LED zeitlich beispielsweise über das Sendesignal S5 synchronisiert. Ein solcher Puls dieser gepulsten elektromagnetischen Felder mit Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz fHF beginnt vorzugsweise zu einem Pulsstartzeitpunkt tspHF relativ zum Referenzzeitpunkt t0HF und weist bevorzugt eine Pulsdauer tdHF auf. Der besagte Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC steuert dabei bevorzugt sowohl die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung des besagten elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der nuklearen Kernquantenpunkte Cl11. Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33. Bevorzugt stellt der besagte Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC dabei die Frequenz des elektromagnetischen Feldes fHF ein, das die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11. Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 erzeugen. Bevorzugt stellt der besagte Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC ggf. auch einen Pulsstartzeitpunkt tspHF relativ zum Referenzzeitpunkt t0HF und ggf. eine Pulsdauer tdHF eines zeitlichen Hüllkurvenverlaufs der Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes durch die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 in Pulsform ein. Darüber hinaus stellt bevorzugt der besagte Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC auch die Amplitude IpHF dieses Pulses ein, den diese Vorrichtungen MW/RF-AWFG, mWA erzeugen.Said computer core CPU of the control device µC preferably controls the one or more devices MW/RF-AWFG, mWA for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl11 , Cl12 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 . These one or more devices MW/RF-AWFG, mWA for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 preferably generate one or more possibly overlapping electromagnetic fields at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the nuclear core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 . These electromagnetic fields are preferably designed so that they have a suitable frequency, in particular a microwave and/or radio wave frequency, f HF , which is typically modulated with a time envelope curve in pulse form. The generation of the pulses of these pulsed electromagnetic fields with microwave and/or radio wave frequency f HF is preferably synchronized in time with the generation of the pulses of the pump radiation LB of the light source LED, for example via the transmission signal S5. Such a pulse of these pulsed electromagnetic fields with microwave and/or radio wave frequency f HF preferably begins at a pulse start time t spHF relative to the reference time t 0HF and preferably has a pulse duration t dHF . The said computer core CPU of the control device µC preferably controls both the one or more devices MW/RF-AWFG for generating the said electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the nuclear core quantum dots Cl1 1 . Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 . The said computer core CPU of the control device µC preferably sets the frequency of the electromagnetic field f HF , which the one or more devices MW/RF-AWFG use to generate an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location the core quantum dots Cl1 1 . Generate Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 . The said computer core CPU of the control device µC preferably also provides a pulse start time t spHF relative to the reference time t 0HF and possibly a pulse duration t dHF of a temporal envelope curve of the radiation of an electromagnetic field by the one or more devices MW/RF-AWFG for generation of an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 in pulse form. In addition, said computer core CPU of the control device µC also preferably sets the amplitude I pHF of this pulse that these devices MW/RF-AWFG, mWA generate.
Darüber hinaus steuert der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC ggf. weitere Funktionen des verlegbaren Quantencomputers QC und dessen Teilvorrichtungen und Verfahren. Die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Paare aus zwei Quantenpunkten und die Paare aus jeweils einem Quantenpunkt und jeweils einem nuklearen Kernquantenpunkt weisen typischerweise unterschiedliche Resonanzfrequenzen fHF auf. Ursache sind zum Ersten die unterschiedlichen räumlichen Abstande der Quantenpunkte innerhalb der verschiedenen Paare aus zwei Quantenpunkten untereinander und zum Zweiten die unterschiedlichen räumlichen Abstände innerhalb der verschiedenen Paare aus einem Quantenpunkt und einem diesem Quantenpunkt jeweils zugeordneten nuklearen Kernquantenpunkt. Bevorzugt misst der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC zu Beginn des Betriebes und/oder noch in der Fabrikationsstätte in einem Testlauf bzw. Probebetrieb diese Resonanzfrequenzen fHF aus. Hierzu nutzt die oben beschriebenen Mittel. An dieser Stelle verweist die hier vorgelegte Schrift ausdrücklich nochmals auf die Schrift
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Lichtquellentreiber LDRV steuern und Betriebsparameter des Lichtquellentreibers LDRV wie beispielsweise interne Temperaturen, interne Versorgungsspannungen etc., auslesen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the light source driver LDRV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out operating parameters of the light source driver LDRV, such as internal temperatures, internal supply voltages, etc.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB der Lichtquelle LD steuern und Betriebsparameter der Lichtquelle LD, wie Temperatur, Lichtabstrahlungsintensität etc. auslesen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the light source LD via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out operating parameters of the light source LD, such as temperature, light emission intensity, etc.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Wellenformgenerator WFG steuern und Betriebsparameter des Wellenformgenerators WFG auslesen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the waveform generator WFG and read out operating parameters of the waveform generator WFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Verstärker V steuern und Betriebsparameter des Verstärkers V, wie beispielsweise Verstärkungen und/oder Filterparameter, auslesen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the amplifier V via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out operating parameters of the amplifier V, such as gains and / or filter parameters.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die durch Analog-zu-Digital-Wandler ADCV des Verstärkers V und durch den Verstärker V verstärkten und gefilterten Messwerte des Empfängerausgangssignals SO des Fotodetektors PD erfassen und auslesen. Sofern möglich, kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF den Fotodetektor PD konfigurieren und ggf. weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise eine Vorspannung oder eine Temperatur auslesen oder die Vorspannung einstellen.The computer core CPU of the control device µC can preferably record and read out the measured values of the receiver output signal SO of the photodetector PD, which are amplified and filtered by the analog-to-digital converter ADCV of the amplifier V and by the amplifier V, via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. If possible, the computer core CPU of the control device µC can preferably configure the photodetector PD via the internal data interface MDBIF and, if necessary, read out further operating parameters, such as a bias voltage or a temperature, or set the bias voltage.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und eine erste Kameraschnittstelle CIF die erste Kamera CM1 konfigurieren und auslesen. Bevorzugt erfasst die erste Kamera CM1 ein Bild des Substrats D. Bevorzugt erfasst die erste Kamera CM1 ein Bild der Verteilung der Fluoreszenzstrahlung FL des Substrats D und über mittelt dieses Bild bevorzugt an den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC. Bevorzugt erfasst die erste Kamera CM1 also ein Bild der Verteilung der Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Substrats D und übermittelt dieses Bild bevorzugt an den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann die erste Kamera CM1 somit steuern und Betriebsparameter und Daten der Kamera CM1 auslesen.The computer core CPU of the control device µC can preferably configure and read out the first camera CM1 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and a first camera interface CIF. The first camera CM1 preferably captures an image of the substrate D. The first camera CM1 preferably captures an image of the distribution of the fluorescence radiation FL of the substrate D and preferably transmits this image to the computer core CPU of the control device μC. The first camera CM1 preferably captures an image of the distribution of the fluorescence radiation FL of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the substrate D and preferably transmits this image to the computer core CPU of the control device µC. The computer core CPU of the control device µC can thus control the first camera CM1 and read out operating parameters and data from the camera CM1.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die X-Steuervorrichtung GDX für die translatorische Positioniervorrichtung XT in X-Richtung steuern und Betriebsparameter der X-Steuervorrichtung GDX auslesen und ggf. anpassen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the X control device GDX for the translational positioning device XT in the
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Y-Steuervorrichtung GDY für die translatorische Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung steuern und Betriebsparameter der Y-Steuervorrichtung GDY auslesen und ggf. anpassen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the Y control device GDY for the translational positioning device YT in the Y direction via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out and, if necessary, adapt operating parameters of the Y control device GDY.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und über die X-Steuervorrichtung GDX die translatorische Positioniervorrichtung XT in X-Richtung steuern und Betriebsparameter der translatorischen Positioniervorrichtung XT in X-Richtung auslesen und ggf. anpassen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the translational positioning device XT in the X direction via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and via the
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und über die Y-Steuervorrichtung GDY die translatorische Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung steuern und Betriebsparameter der translatorischen Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung auslesen und ggf. anpassen.The computer core CPU of the control device µC can preferably control the translational positioning device YT in the Y direction via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and via the Y control device GDY and read out and, if necessary, adapt operating parameters of the translational positioning device YT in the Y direction.
Bevorzugt erfasst der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Position des Substrats D relativ zum optischen System OS. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise und bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und über die erste Kameraschnittstelle CIF und die erste Kamera CIM1 bevorzugt diese Position des Substrats D relativ zum optischen System OS erfassen und Änderungen dieser Position des Substrats D relativ zum optischen System OS mittels der Y-Steuervorrichtung GDY und der translatorischen Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung und mittels der X-Steuervorrichtung GDX und der translatorischen Positioniervorrichtung XT in X-Richtung so korrigieren, dass diese Korrekturen diese Änderungen dieser Position des Substrats D relativ zum optischen System OS rückgängig machen.The computer core CPU of the control device µC preferably detects the position of the substrate D relative to the optical system OS. The computer core CPU of the control device µC can, for example and preferably via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and via the first camera interface CIF and the first camera CIM1 preferably detect this position of the substrate D relative to the optical system OS and changes in this position of the substrate D relative to the optical system OS by means of the Y control device GDY and the translational positioning device YT in the Y direction and by means of the X control device GDX and the translational positioning device XT in the X direction so that these corrections reverse these changes in this position of the substrate D relative to the optical system OS.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB einen Temperatursensor ST auslesen und ggf. konfigurieren.The computer core CPU of the control device µC can preferably read out and, if necessary, configure a temperature sensor ST via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB in Abhängigkeit von der mit dem Temperatursensor ST erfassten Temperatur ein oder mehrere Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC neu konfigurieren oder anders betreiben. Insbesondere kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC ein oder mehrere Lüfter des Quantencomputers QC oder funktionsäquivalente Kühlvorrichtungen wie Wasser- oder Ölkühler mit entsprechenden Kühlmittelkreisläufen in Betrieb setzen oder in ihren Betriebsparametern so verändern, dass die mit dem Temperatursensor TS erfasste Temperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich bleibt. Der vorgeschlagene Quantencomputer QC kann ein oder mehrere Temperatursensoren TS und ein oder mehrere Kühlmittelkreisläufer und/oder ein oder mehrere Lüfter aufweisen. Als Kühlmittel kommen alle geeigneten Fluide in Frage. Luft, Wasser und Öl sind besonders bevorzugt. Die Kühlung dient typischerweise der Abfuhr der Abwärme von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC. Typischerweise ist eine Zieltemperatur im Bereich von 0°C bis 50°C bevorzugt. Ein militärischer Temperaturbereich von -40°C bis 125°C erscheint sinnvoll für militärische Anwendungen. Statt einer Kühlvorrichtung kann der Quantencomputer QC auch eine Heizung für Klimatisierungszwecke aufweisen, wobei der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB in Abhängigkeit von der mit dem Temperatursensor ST erfassten Temperatur diese Heizung dann so steuert, dass das Innere des Quantencomputers QC eine Mindesttemperatur überschreitet. Die Heizung kann beispielsweise elektrisch, chemisch oder thermonuklear sein.The computer core CPU of the control device µC can preferably reconfigure or operate differently one or more device parts of the deployable quantum computer QC via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB depending on the temperature detected with the temperature sensor ST. In particular, the computer core CPU of the control device µC can put one or more fans of the quantum computer QC or functionally equivalent cooling devices such as water or oil coolers with corresponding coolant circuits into operation or change their operating parameters so that the temperature detected by the temperature sensor TS remains in a predetermined temperature range. The proposed quantum computer QC can have one or more temperature sensors TS and one or more coolant circuits and/or one or more fans. All suitable fluids can be used as coolants. Air, water and oil are particularly preferred. The cooling typically serves to dissipate waste heat from device parts of the quantum computer QC. Typically, a target temperature in the range of 0°C to 50°C is preferred. A military temperature range of -40°C to 125°C seems sensible for military applications. Instead of a cooling device, the quantum computer QC can also have a heater for air conditioning purposes, whereby the computer core CPU of the control device µC can then preferably control this heater via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB depending on the temperature detected by the temperature sensor ST in such a way that Inside the quantum computer QC exceeds a minimum temperature. The heating can be, for example, electrical, chemical or thermonuclear.
Bevorzugt erfasst der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Position des Substrats D relativ zum optischen System OS und die Position eines Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise und bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und über die zweite Kameraschnittstelle CIF2 und die zweite Kamera CIM2 bevorzugt diese Position des Substrats D relativ zum optischen System OS und die Position eines Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D beispielsweise in der Seitenansicht erfassen.The computer core CPU of the control device µC preferably detects the position of the substrate D relative to the optical system OS and the position of a permanent magnet PM relative to the substrate D. The computer core CPU of the control device µC can, for example and preferably, via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and via the second camera interface CIF2 and the second camera CIM2 preferably capture this position of the substrate D relative to the optical system OS and the position of a permanent magnet PM relative to the substrate D, for example in the side view.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und die zweite Kameraschnittstelle CIF2 die zweite Kamera CM2 konfigurieren und auslesen. Bevorzugt erfasst die zweite Kamera CM2 ein Bild des Substrats D relativ zum optischen System OS und die Position eines Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D beispielsweise in der Seitenansicht. Bevorzugt beleuchtet zu diesem Zweck eine Leuchte LM mit einem Leuchtmittel den Bereich, den die zweite Kamera CM2 erfassen soll. Bevorzugt erfasst die zweite Kamera CM2 dieses Bild und über mittelt dieses Bild bevorzugt an den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann die zweite Kamera CM2 somit steuern und Betriebsparameter und Daten der zweiten Kamera CM2 auslesen. Diese zweite Kamera CM2 ermöglicht es in Fernwartung den Positioniervorgang und die Positionierung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS mittels der translatorische Positioniervorrichtung XT in X-Richtung und der translatorische Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung zu beobachten und zu überprüfen und ggf. den Positionierungsvorgang und die Positionierung des Substrats D gegenüber einem Permanentmagneten PM mittels der Positioniervorrichtung PV dieses Permanentmagneten PM zu beobachten und zu überprüfen, ohne das Gehäuse des Quantencomputers QC überprüfen zu müssen. Bevorzugt überträgt die zweite Kamera CM2 das Bild des beobachteten Bildbereichs über die zweite Kameraschnittstelle CIF2, den Steuerdatenbus SDB, die interne Datenschnittstelle MDBIF, den internen Datenbus INTDB der Steuervorrichtung µC, den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC, die externe Datenschnittstelle DBIF der Steuervorrichtung µC und den externen Datenbus EXTDB an eine übergeordnete Steuereinheit ZSE oder einen anderen Rechner, der über eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle verfügt. Diese Mensch-Maschine-Schnittstelle kann einen Bildschirm und eine Tastatur oder der gleichen aufweisen, sodass ein Bediener des Quantencomputers QC hier Eingaben für die Steuerung von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC oder des Quantencomputers QC als Ganzes vornehmen kann. Diese oder eine andere Mensch-Maschine-Schnittstelle kann zur Darstellung von Rechenergebnissen des Quantencomputers QC dienen und/oder Statusmeldungen des Quantencomputers QC, insbesondere des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC und/oder Betriebsparameter und/oder Statusmeldungen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC darstellen. Insbesondere kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle Bilder und/oder Video-Sequenzen der ersten Kamera CM1 und/oder der zweiten Kamera CM2 darstellen. Diese Bilder und/oder Video-Sequenzen können durch den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC oder einen Rechner, der über den externen Datenbus EXTDB mit dem verlegbaren Quantencomputer QC verbunden ist, für die Darstellung zuvor bearbeitet sein. Bei dem Rechner kann es sich um eine zentrale Steuereinheit ZSE handeln. Beispielsweise kann es sich um Falschfarbenbilder, Bildausschnitte und verzerrte Bilder und Videos oder der Gleichen handeln.The computer core CPU of the control device µC can preferably configure and read out the second camera CM2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and the second camera interface CIF2. The second camera CM2 preferably captures an image of the substrate D relative to the optical system OS and the position of a permanent magnet PM relative to the substrate D, for example in the side view. For this purpose, a lamp LM with a lamp preferably illuminates the area that the second camera CM2 is intended to capture. The second camera CM2 preferably captures this image and preferably transmits this image to the computer core CPU of the control device μC. The computer core CPU of the control device µC can thus control the second camera CM2 and read out operating parameters and data of the second camera CM2. This second camera CM2 makes it possible to remotely observe and check the positioning process and the positioning of the substrate D relative to the optical system OS by means of the translational positioning device XT in the X direction and the translational positioning device YT in the Y direction and, if necessary, the positioning process and to observe and check the positioning of the substrate D relative to a permanent magnet PM by means of the positioning device PV of this permanent magnet PM, without having to check the housing of the quantum computer QC. The second camera CM2 preferably transmits the image of the observed image area via the second camera interface CIF2, the control data bus SDB, the internal data interface MDBIF, the internal data bus INTDB of the control device µC, the computer core CPU of the control device µC, the external data interface DBIF of the control device µC and the external data bus EXTDB to a higher-level control unit ZSE or another computer that has a suitable human-machine interface. This human-machine interface can have a screen and a keyboard or the like, so that an operator of the quantum computer QC can make inputs here for controlling device parts of the quantum computer QC or the quantum computer QC as a whole. This or another human-machine interface can be used to display calculation results of the quantum computer QC and/or status messages of the quantum computer QC, in particular the computer core CPU of the control device µC and/or operating parameters and/or status messages of device parts of the quantum computer QC. In particular, the human-machine interface can display images and/or video sequences of the first camera CM1 and/or the second camera CM2. These images and/or video sequences can be previously processed for display by the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC or a computer that is connected to the deployable quantum computer QC via the external data bus EXTDB. The computer can be a central control unit ZSE. For example, it can be false-color images, image sections and distorted images and videos or the like.
Die erste Kamera CM1 und/oder die zweite Kamera CM2 brauchen nicht notwendigerweise RGB Kameras sein. Vielmehr können sie auch empfindlich für für den Menschen nicht sichtbare Strahlung sein. Die erste Kamera CM1 und/oder die zweite Kamera CM2 können auch Multispektralkameras sein, um beispielsweise die Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 optimal beobachten zu können. Die erste Kamera CM1 umfasst bevorzugt eine Abbildungsoptik und eine bildgebende Fotodetektorschaltung, beispielsweise einen CCD-Sensor-IC, und eine Kameraauswerteelektronik, die an die erste Kameraschnittstelle CIF gekoppelt ist. Die zweite Kamera CM2 umfasst bevorzugt eine zweite Abbildungsoptik und eine zweite bildgebende Fotodetektorschaltung, beispielsweise einen zweiten CCD-Sensor-IC, und eine zweite Kameraauswerteelektronik, die an die zweite Kameraschnittstelle CIF2 gekoppelt ist.The first camera CM1 and/or the second camera CM2 do not necessarily need to be RGB cameras. Rather, they can also be sensitive to radiation that is not visible to humans. The first camera CM1 and/or the second camera CM2 can also be multispectral cameras in order, for example, to be able to optimally observe the fluorescence radiation FL of the quantum dots NV1, NV2, NV3. The first camera CM1 preferably includes imaging optics and an imaging photodetector circuit, for example a CCD sensor IC, and camera evaluation electronics that are coupled to the first camera interface CIF. The second camera CM2 preferably comprises a second imaging optics and a second imaging photodetector circuit, for example a second CCD sensor IC, and a second camera evaluation electronics which is coupled to the second camera interface CIF2.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB eine Steuervorrichtung PVC für eine Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM steuern und Betriebsparameter der Steuervorrichtung PVC für eine Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM auslesen und ggf. modifizieren.The computer core CPU of the control device µC can preferably control a control device PVC for a positioning device PV of the permanent magnet PM via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out and, if necessary, modify operating parameters of the control device PVC for a positioning device PV of the permanent magnet PM.
Beispielsweise kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB Änderungen der Position des Substrats D relativ zum optischen System OS und die Position eines Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D beispielsweise in der Seitenansicht erfassen und solche Änderungen der Position des Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D mittels einer Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PV wieder ausgleichen. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC verwendet hierfür bevorzugt die Steuervorrichtung PVC für eine Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann hierdurch bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM mittels der die Steuervorrichtung PVC steuern und Betriebsparameter der Positioniervorrichtung PV auslesen und ggf. modifizieren. Insbesondere kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielhaft bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB mittels der Positioniervorrichtung PV die Position des Permanentmagneten PM bevorzugt steuern und verändern. Bevorzugt kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC Änderungen der Position des Permanentmagneten PM relativ zum Substrat D mittels der zweiten Kamera CM2 erfassen und mittels der Positioniervorrichtung PV wieder kompensieren.For example, the computer core CPU of the control device µC can preferably detect changes in the position of the substrate D relative to the optical system OS and the position of a permanent magnet PM relative to the substrate D, for example in the side view, via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB, and such changes in the position of the Rebalance the permanent magnet PM relative to the substrate D using a positioning device PV of the permanent magnet PV. For this purpose, the computer core CPU of the control device µC preferably uses the control device PVC for a positioning device PV of the permanent magnet PM. The computer core CPU of the control device µC can thereby preferably control the positioning device PV of the permanent magnet PM via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB by means of which the control device PVC and read out and, if necessary, modify operating parameters of the positioning device PV. In particular, the computer core CPU of the control device μC can, for example, preferably control and change the position of the permanent magnet PM via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB by means of the positioning device PV. Preferably, the computer core CPU of the control device µC can detect changes in the position of the permanent magnet PM relative to the substrate D using the second camera CM2 and compensate for them again using the positioning device PV.
Der vorgeschlagene Quantencomputer QC umfasst somit erste Mittel (CM1, CM2), um Änderungen der Anordnung von Vorrichtungsteilen (OS, D, PM) zueinander zu erfassen, und zweite Mittel (XT, YT, PV), um die erfassten Änderungen rückgängig zu machen. Die ersten Mittel können auch funktionsäquivalente Sensoren, insbesondere Positionssensoren umfassen. Die zweiten Mittel können auch andere funktionsäquivalente Aktoren umfassen.The proposed quantum computer QC thus comprises first means (CM1, CM2) for detecting changes in the arrangement of device parts (OS, D, PM) relative to one another, and second means (XT, YT, PV) for undoing the detected changes. The first means can also include functionally equivalent sensors, in particular position sensors. The second means can also include other functionally equivalent actuators.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB einen Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zu Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) steuern und dessen Betriebsparameter auslesen und ggf. anpassen. Insbesondere kann beispielsweise bevorzugt der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erzeugte Wellenformen des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG programmieren bzw. einstellen oder die eingestellte Wellenform auslesen.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control a microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB to generate largely freely definable waveforms (English: arbitrary wave form generator) and its Read operating parameters and adjust if necessary. In particular, for example, the computer core CPU of the control device µC can preferably program or set the generated waveforms of the microwave and / or radio wave frequency generator MW / RF-AWFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB or read out the set waveform.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA einstellen und konfigurieren und/oder eine solche Konfiguration der Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA auslesen. Der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG steuert typischerweise die Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA mit der vom Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG erzeugten Wellenformen des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG an. Die Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA bestrahlt das Substrat D mit den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 mit der elektromagnetischen Strahlung entsprechend der vom Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG erzeugten Wellenformen des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably set and configure the microwave and/or radio wave antenna mWA via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and/or read out such a configuration of the microwave and/or radio wave antenna mWA. The microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG typically controls the microwave and/or radio wave antenna mWA with the waveforms of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG generated by the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG at. The microwave and/or radio wave antenna mWA irradiates the substrate D with the quantum dots NV1, NV2, NV3 with the electromagnetic radiation corresponding to waveforms of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG generated by the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG.
Hierdurch manipuliert die elektromagnetischen Strahlung entsprechend der vom Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG erzeugten Wellenformen des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG den Quantenzustand der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11. Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 im Substrat D. Hierdurch kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Quantenzustand der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 im Substrat D manipulieren. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann typischerweise über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB mittels des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und der Lichtquelle LD ebenfalls aber in anderer Weise den Quantenzustand der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 im Substrat D manipulieren.As a result, the electromagnetic radiation manipulates the quantum state of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 in accordance with the waveforms of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG generated by the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG. Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 in the substrate D. This allows the computer core CPU of the control device µC to control the quantum state of the quantum dots NV1, for example via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB , NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 ,
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB eine Kühlvorrichtung KV des Substrats D und ggf. in der
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB eine Ladevorrichtung LDV steuern und Betriebsparameter und Daten der Ladevorrichtung LDV auslesen. Ein solcher Betriebsparameter kann beispielsweise der Spannungswert der Netzspannung des elektrischen Versorgungsnetzes sein, das die Ladevorrichtung LDV mit elektrischer Energie versorgt, sein.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control a charging device LDV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out operating parameters and data from the charging device LDV. Such an operating parameter can be, for example, the voltage value of the mains voltage of the electrical supply network that supplies the charging device LDV with electrical energy.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB eine Trennvorrichtung TS steuern und Betriebsparameter und Daten der Trennvorrichtung TS auslesen. Beispielsweis kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Ausgänge der Ladevorrichtung LDV von der ersten Energiereserve BENG und/oder der zweiten Energiereserve BENG2 trennen, sodass diese zum Ersten die erste Energiereserve BENG und/oder die zweite Energiereserve BENG2 nicht mehr mit elektrischer Energie lädt und zum Zweiten die übrigen Vorrichtungsteile des Quantencomputers nicht oder nur noch wesentlich weniger stört. Beispielsweis kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Ausgänge der Ladevorrichtung LDV mit der ersten Energiereserve BENG und/oder mit der zweiten Energiereserve BENG2 verbinden, sodass diese die erste Energiereserve BENG und/oder die zweite Energiereserve BENG2 mit elektrischer Energie lädt.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control a separating device TS via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and read out operating parameters and data from the separating device TS. For example, the computer core CPU of the control device µC can separate the outputs of the charging device LDV from the first energy reserve BENG and / or the second energy reserve BENG2, so that firstly it no longer charges the first energy reserve BENG and / or the second energy reserve BENG2 with electrical energy and secondly Secondly, the remaining device parts of the quantum computer are not disturbed or are only disturbed to a much lesser extent. For example, the computer core CPU of the control device µC can connect the outputs of the charging device LDV to the first energy reserve BENG and/or to the second energy reserve BENG2, so that it charges the first energy reserve BENG and/or the second energy reserve BENG2 with electrical energy.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erste Energiereserve BENG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten Energiereserve BENG auslesen. Beispielsweise kann die erste Energiereserve BENG mehrere Untermodule umfassen, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC überwacht. Beispielsweise kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Temperatur dieser Untermodule und/oder den Druck in diesen Untermodulen und/oder den Ladezustand dieser Untermodule erfassen. Hierzu umfasst die erste Energiereserve BENG bevorzugt geeignete Sensoren, deren Werte der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC erfassen kann. Im Fehlerfall kann dadurch Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC diesen Fehlerfall an den erfassten Parametern dieser Untermodule erfassen und fehlerhafte Untermodule aus dem Verband herausschalten und die entstehende Lücke überbrücken. Hierzu umfasst die erste Energiereserve BENG bevorzugt geeignete Schalter und/oder Umschalter, deren Schaltzustand der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beeinflussen kann.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first energy reserve BENG and/or read out operating parameters and data from the first energy reserve BENG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. For example, the first energy reserve BENG can include several submodules that the computer core CPU of the control device µC monitors. For example, the computer core CPU of the control device µC can detect the temperature of these sub-modules and/or the pressure in these sub-modules and/or the state of charge of these sub-modules. For this purpose, the first energy reserve BENG preferably comprises suitable sensors, the values of which the computer core CPU of the control device µC can detect. In the event of an error, the computer core CPU of the control device µC can detect this error in the recorded parameters of these sub-modules and switch faulty sub-modules out of the group and bridge the resulting gap. For this purpose, the first energy reserve BENG preferably comprises suitable switches and/or changeover switches, the switching state of which can be influenced by the computer core CPU of the control device μC.
Bevorzugt kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Energieversorgung einer ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG beeinflussen.In this way, the computer core CPU of the control device μC can preferably influence the energy supply of a first energy processing device SRG.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erste Energieaufbereitungsvorrichtung SRG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG erfassen und auslesen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Energieversorgung der übrigen Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first energy processing device SRG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and / or record and read out operating parameters and data of the first energy processing device SRG. Typically, the computer core CPU of the control device μC can monitor and control the energy supply to the remaining device parts of the quantum computer QC.
Sofern DMA-Zugriffe der übrigen Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC zulässig sind, können diese beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB mittels eines DMA-Zugriffs auf die Steuervorrichtung µC und/oder den Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC und/oder den der Rechnerkern CPU und/oder die Steuervorrichtung µC und die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB auf Vorrichtungen außerhalb des Quantencomputers QC zugreifen.If DMA accesses of the remaining device parts of the quantum computer QC are permitted, these can, for example, preferably via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB by means of a DMA access to the control device µC and/or the memory RAM, NVM of the control device µC and/or the the computer core CPU and/or the control device µC and the data interface DBIF and the external data bus EXTDB access devices outside the quantum computer QC.
Die ggf. vorhandenen internen Steuerrechner von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC können beispielsweise bevorzugt über die Steuervorrichtung µC und die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB mit Vorrichtungen außerhalb des Quantencomputers QC kommunizieren und mit diesen externen Vorrichtungen Daten austauschen. Bei solchen externen Vorrichtungen kann es sich beispielsweise um Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs Kfz oder der gleichen handeln. Insbesondere ist ein Datenaustausch mit dem Internet oder einem vergleichbaren Datennetzwerk mit einer Vielzahl von Rechnersystemen denkbar. Zu diesen Rechnersystemen kann beispielsweise eine verlegbare zentrale Steuereinheit ZSE eines verlegbaren Quantencomputersystems QUSYS gehören, deren Teil der verlegbare Quantencomputer QC sein kann.The possibly existing internal control computers of device parts of the quantum computer QC can, for example, preferably communicate with devices outside the quantum computer QC via the control device μC and the data interface DBIF and the external data bus EXTDB and exchange data with these external devices. Such external devices can be, for example, control devices of a motor vehicle or the like. In particular, data exchange with the Internet or a comparable data network with a large number of computer systems is conceivable. These computer systems can include, for example, a deployable central control unit ZSE of a deployable quantum computer system QUSYS, part of which can be the deployable quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann den flüchtigen Speicher RAM der Steuervorrichtung µC mit Daten beschreiben und lesen. Typischerweise umfasst der Dateninhalt des flüchtigen Speichers RAM Programmdaten und/oder Betriebsdaten und/oder Programmbefehle.The computer core CPU of the control device µC can write data to and read the volatile memory RAM of the control device µC. Typically, the data content of the volatile memory RAM includes program data and/or operating data and/or program instructions.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann die Daten des nicht flüchtigen Speichers NVM der Steuervorrichtung µC lesen. Bevorzugt umfasst der nicht flüchtige Speicher NVM der Steuervorrichtung µC einen beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher wie einen Flash-Speicher. Typischerweise umfasst der Dateninhalt des nicht flüchtigen Speichers NVM Programmdaten und/oder Betriebsdaten und/oder Programmbefehle. Bevorzugt umfasst der Dateninhalt eines nicht flüchtigen und beschreibbaren Speichers NVM die Parameter der Resonanzfrequenzen für die Ansteuerung der Kernquantenbits Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl3Z, Cl33.The computer core CPU of the control device µC can read the data of the non-volatile memory NVM of the control device µC. The non-volatile memory NVM of the control device µC preferably comprises a writable non-volatile memory such as a flash memory. Typically, the data content of the non-volatile memory NVM includes program data and/or operational data and/or program instructions. The data content of a non-volatile and writable memory NVM preferably includes the parameters of the resonance frequencies for driving the core quantum bits Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 Z , Cl3 3 .
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise den Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC lesen und/oder mit Daten beschreiben.The computer core CPU of the control device µC can, for example, read the memory RAM, NVM of the control device µC and/or write data to it.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann bevorzugt über die die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB auf ein übergeordnetes Rechnersystem, beispielsweise eine zentrale Steuereinheit ZSE und/oder die Steuervorrichtungen anderer Quantencomputer QC1 bis QC16 zugreifen.The computer core CPU of the control device µC can preferably access a higher-level computer system, for example a central control unit ZSE and/or the control devices of other quantum computers QC1 to QC16, via the data interface DBIF and the external data bus EXTDB.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann über die interne Datenschnittstelle MDBIF auf den Steuerdatenbus SDB und über diesen Steuerdatenbus SDB auf andere Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC zugreifen.The computer core CPU of the control device µC can access the control data bus SDB via the internal data interface MDBIF and other device parts of the deployable quantum computer QC via this control data bus SDB.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Lichtquellentreiber LDRV steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des Lichtquellentreibers LDRV auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise die Leuchtintensität und andere einstellbare Betriebsparameter umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus dem Lichtquellentreiber LDRV auslesen kann, können beispielsweise Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den Lichtquellentreiber LDRV des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the light source driver LDRV and/or read out operating parameters and data of the light source driver LDRV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, the light intensity and other adjustable operating parameters. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the light source driver LDRV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include, for example, current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom. Typically, this allows the computer core CPU of the control device µC to monitor and control the light source driver LDRV of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Wellenformgenerator WFG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des Wellenformgenerators WFG auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise die Daten der zu erzeugenden Wellenform des Sendesignals S5 des Wellenformgenerators WFG und/oder die Geschwindigkeit / Frequenz der Erzeugung der so vorgegebenen Wellenform des erzeugten Sendesignals S5 des Wellenformgenerators WFG und andere einstellbare Betriebsparameter des Wellenformgenerators WFG umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus dem Wellenformgenerator WFG auslesen kann, können beispielsweise Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den Wellenformgenerator WFG des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the waveform generator WFG and/or read out operating parameters and data from the waveform generator WFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, the data of the waveform to be generated of the transmission signal S5 of the waveform generator WFG and/or the speed/frequency of the generation of the thus specified waveform of the generated transmission signal S5 of the waveform generator WFG and other adjustable operating parameters of the waveform generator WFG. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the waveform generator WFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB for example, current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom. Typically, the computer core CPU of the control device μC can monitor and control the waveform generator WFG of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Verstärker V steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des Verstärker V auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise die Verstärkung und/oder Filterparameter des Verstärkers V und andere einstellbare Betriebsparameter des Verstärker V umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus dem Verstärker V auslesen kann, können beispielsweise interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den Verstärker V des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the amplifier V and / or read out operating parameters and data of the amplifier V via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, the gain and/or filter parameters of the amplifier V and other adjustable operating parameters of the amplifier V. The data that the computer core CPU of the control device µC can read from the amplifier V via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include, for example, internal current strengths, internal values of electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the amplifier V of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Fotodetektor PD steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des Fotodetektor PD auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise die Verstärkung und/oder Filterparameter eines möglicherweise vorhandenen und in den Fotodetektor PD integrierten Ansteuerschaltkreises sein, der das eigentliche photonensensitive Element des Fotodetektors PD ansteuert und die für die Detektion von Photonen relevanten Werte erfasst und in ein auslesbares Signal wandelt. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus dem Fotodetektors PD auslesen kann, können beispielsweise interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den Fotodetektor PD des Quantencomputers QC überwachen und steuern. Im einfachsten Fall kann es sich aber auch um einen vollkommen passiven Fotodetektor PD ohne jede Intelligenz handeln, der lediglich ein analoges Ausgangssignal an den Verstärker V übergibt.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the photodetector PD and/or read out operating parameters and data from the photodetector PD via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can be, for example, the gain and/or filter parameters of a control circuit that may be present and integrated into the photodetector PD, which controls the actual photon-sensitive element of the photodetector PD and detects the values relevant for the detection of photons and converts them into a readable signal. The data that the computer core CPU of the control device µC can read from the photodetector PD via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include, for example, internal current strengths, internal values of electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the photodetector PD of the quantum computer QC. In the simplest case, it can also be a completely passive photodetector PD without any intelligence, which only transmits an analog output signal to the amplifier V.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und eine erste Kameraschnittstelle CIF die erste Kamera CM1 steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten Kamera CM1 auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der ersten Kamera CM1 wie Helligkeit, Kontrast, Farbeinstellungen, Blenden, Fokus etc. der ersten Kamera CM1 und andere einstellbare Betriebsparameter der ersten Kamera CM1 umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der ersten Kamera CM1 auslesen kann, können beispielsweise die Bilddaten, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die erste Kamera CM1 des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first camera CM1 and/or read out operating parameters and data of the first camera CM1 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and a first camera interface CIF. The control data can include, for example, operating parameters of the first camera CM1 such as brightness, contrast, color settings, aperture, focus, etc. of the first camera CM1 and other adjustable operating parameters of the first camera CM1. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the first camera CM1 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, be the image data, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and from there include derived values. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the first camera CM1 of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erste Kameraschnittstelle CIF steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten erste Kameraschnittstelle CIF auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der ersten Kameraschnittstelle CIF wie Speichertiefe, DMA-Zugriffsparameter und andere einstellbare Betriebsparameter der ersten erste Kameraschnittstelle CIF umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der ersten Kameraschnittstelle CIF auslesen kann, können beispielsweise die Bilddaten der ersten Kamera CM1, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first camera interface CIF and/or read out operating parameters and data from the first camera interface CIF via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the first camera interface CIF such as memory depth, DMA access parameters and other adjustable operating parameters of the first camera interface CIF. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the first camera interface CIF via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, be the image data of the first camera CM1, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived from them.
Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die erste Kameraschnittstelle CIF des Quantencomputers QC überwachen und steuern.Typically, the computer core CPU of the control device µC can thereby monitor and control the first camera interface CIF of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und eine zweite Kameraschnittstelle CIF2 die zweite Kamera CM2 steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der zweiten Kamera CM2 auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der zweiten Kamera CM2 wie Helligkeit, Kontrast, Farbeinstellungen, Blenden, Fokus etc. der zweiten Kamera CM2 und andere einstellbare Betriebsparameter der zweiten Kamera CM2 umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der zweiten Kamera CM2 auslesen kann, können beispielsweise die Bilddaten, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die zweite Kamera CM2 des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the second camera CM2 and/or read out operating parameters and data of the second camera CM2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and a second camera interface CIF2. The control data can include, for example, operating parameters of the second camera CM2 such as brightness, contrast, color settings, aperture, focus, etc. of the second camera CM2 and other adjustable operating parameters of the second camera CM2. The data that the computer core CPU of the control device µC via the internal Data interface MDBIF and the control data bus SDB can be read out from the second camera CM2, for example the image data, internal current strengths, internal values of electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived therefrom. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the second camera CM2 of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die zweite Kameraschnittstelle CIF2 steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der zweiten erste Kameraschnittstelle CIF2 auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der zweiten Kameraschnittstelle CIF2 wie Speichertiefe, DMA-Zugriffsparameter und andere einstellbare Betriebsparameter der zweiten erste Kameraschnittstelle CIF2 umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der zweiten Kameraschnittstelle CIF2 auslesen kann, können beispielsweise die Bilddaten der zweiten Kamera CM2, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die zweite Kameraschnittstelle CIF2 des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the second camera interface CIF2 and/or read out operating parameters and data from the second first camera interface CIF2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the second camera interface CIF2 such as memory depth, DMA access parameters and other adjustable operating parameters of the second first camera interface CIF2. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the second camera interface CIF2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, be the image data of the second camera CM2, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived from them. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the second camera interface CIF2 of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB eine Leuchte mit einem Leuchtmittel LM zur Beleuchtung des Sichtfeldes der zweiten Kamera CM2 steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der Leuchte mit dem Leuchtmittel LM auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der Leuchte mit dem Leuchtmittel LM wie Helligkeit, Ausrichtung und andere einstellbare Betriebsparameter der Leuchte mit dem Leuchtmittel LM umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der Leuchte mit dem Leuchtmittel LM auslesen kann, können interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Leuchte mit dem Leuchtmittel LM des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control a lamp with a lamp LM for illuminating the field of view of the second camera CM2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and / or read out operating parameters and data of the lamp with the lamp LM. The control data can include, for example, operating parameters of the lamp with the lamp LM such as brightness, orientation and other adjustable operating parameters of the lamp with the lamp LM. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the lamp with the lamp LM via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the lamp with the lamp LM of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB einen oder mehrere Temperatursensoren ST steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des einen oder der mehreren Temperatursensoren ST auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter des einen oder der mehreren Temperatursensoren ST und andere einstellbare Betriebsparameter des einen oder der mehreren Temperatursensoren ST umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus des einen oder der mehreren Temperatursensoren ST auslesen kann, können Temperaturdaten, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des einen oder der mehreren Temperatursensoren ST des Quantencomputers QC und des Quantencomputers QC selbst überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control one or more temperature sensors ST and/or read out operating parameters and data of the one or more temperature sensors ST via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the one or more temperature sensors ST and other adjustable operating parameters of the one or more temperature sensors ST. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the one or more temperature sensors ST via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include temperature data, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and include values derived from it. Typically, this allows the computer core CPU of the control device µC to monitor and control the one or more temperature sensors ST of the quantum computer QC and the quantum computer QC itself.
Der eine Temperatursensor ST bzw. die mehreren Temperatursensoren ST können als temperatursensitive Sensorelemente beispielsweise NTC-Widerstände, PTC-Widerstände, PN-Übergänge, Thermoelemente (z.B. Platin/Rhodium Thermoelemente) oder dergleichen und/oder Auswerteelektroniken umfassen.The one temperature sensor ST or the multiple temperature sensors ST can include, for example, NTC resistors, PTC resistors, PN junctions, thermocouples (e.g. platinum/rhodium thermocouples) or the like and/or evaluation electronics as temperature-sensitive sensor elements.
Sofern der Quantencomputer QC in heißen oder sehr kalten Umgebungen eingesetzt werden soll, kann der Quantencomputer QC eine oder mehrere Heizvorrichtungen und/oder Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC als Ganzes aufweisen. Sofern der Quantencomputer QC in heißen oder sehr kalten Umgebungen eingesetzt werden soll, kann dann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB diese eine oder mehreren Heizvorrichtungen für den Quantencomputer QC und/oder diese einer oder mehreren Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC als Ganzes steuern und/oder Betriebsparameter und Daten dieser einen oder mehreren Heizvorrichtungen und/oder Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der einen oder der mehreren Heizvorrichtungen und/oder einer oder mehrerer Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC und andere einstellbare Betriebsparameter der einen oder der mehreren Heizvorrichtungen und/oder Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus dem einen oder den mehreren Heizvorrichtungen und/oder Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC auslesen kann, können Temperaturdaten, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC der einen oder der mehreren Heizvorrichtungen und/oder Kühlvorrichtungen für den Quantencomputer QC überwachen und steuern.If the quantum computer QC is to be used in hot or very cold environments, the quantum computer QC can have one or more heating devices and/or cooling devices for the quantum computer QC as a whole. If the quantum computer QC is to be used in hot or very cold environments, the computer core CPU of the control device µC can then, for example, preferably via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB these one or more heating devices for the quantum computer QC and / or these one or more cooling devices for the quantum computer QC as a whole and / or read out operating parameters and data of these one or more heating devices and / or cooling devices for the quantum computer QC. The control data may include, for example, operating parameters of the one or more heating devices and/or one or more cooling devices for the quantum computer QC and other adjustable operating parameters of the one or more heating devices and/or cooling devices for the quantum computer QC. The data that the computer core CPU of the control device µC via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB from one or more More heating devices and / or cooling devices for the quantum computer QC can read out temperature data, internal current strengths, internal values of electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom. Typically, this allows the computer core CPU of the control device µC to monitor and control the one or more heating devices and/or cooling devices for the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB den Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen steuern und/oder Betriebsparameter und Daten des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG wie Wellenform, Wellenfrequenz, Amplitude und zeitliche Verzögerung gegenüber einem Synchronisationssignal, wie beispielsweise dem Sendesignal S5, und andere einstellbare Betriebsparameter des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG auslesen kann, können interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC den Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB to generate largely freely definable waveforms and/or operating parameters and data of the microwave and/or radio wave frequency generator Read out MW/RF-AWFG. The control data can, for example, be operating parameters of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG, such as waveform, wave frequency, amplitude and time delay compared to a synchronization signal, such as the transmission signal S5, and other adjustable operating parameters of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF -AWFG include. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived from them etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can thereby monitor and control the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB und über die Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz die Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz wie Empfindlichkeit, Bestromung und andere einstellbare Betriebsparameter des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus den Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz auslesen kann, können die Magnetfeldmesswerte, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB and via the magnetic field controllers MFSx, MFSy, MFSz and/or read out operating parameters and data from the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz. The control data can include, for example, operating parameters of the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz such as sensitivity, current supply and other adjustable operating parameters of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include the magnetic field measurements, internal current strengths, internal values of electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived from it etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erste Magnetfeldsteuerung MFSx steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten Magnetfeldsteuerung MFSx auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der ersten Magnetfeldsteuerung MFSx wie die einzustellende Stärke der magnetischen Flussdichte Bx in Richtung der ersten Richtung, die einzustellende Bestromung des ersten Magnetfelderzeugungsmittels MGx und andere einstellbare Betriebsparameter der ersten Magnetfeldsteuerung MFSx umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der ersten Magnetfeldsteuerung MFSx auslesen kann, können die Magnetfeldmesswerte, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die erste Magnetfeldsteuerung MFSx des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first magnetic field controller MFSx and/or read out operating parameters and data of the first magnetic field controller MFSx via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the first magnetic field control MFSx such as the strength of the magnetic flux density B x to be set in the direction of the first direction, the current supply to be set to the first magnetic field generating means MGx and other adjustable operating parameters of the first magnetic field control MFSx. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the first magnetic field controller MFSx via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include the magnetic field measurement values, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and those derived therefrom Values etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can thereby monitor and control the first magnetic field control MFSx of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der zweiten Magnetfeldsteuerung MFSy auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der zweiten Magnetfeldsteuerung MFSy wie die einzustellende Stärke der magnetischen Flussdichte By in Richtung der zweiten Richtung, die einzustellende Bestromung des zweiten Magnetfelderzeugungsmittels MGy und andere einstellbare Betriebsparameter der zweiten Magnetfeldsteuerung MFSy umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der zweiten Magnetfeldsteuerung MFSy auslesen kann, können die Magnetfeldmesswerte, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the second magnetic field control MFSy and/or read out operating parameters and data of the second magnetic field control MFSy via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the second magnetic field control MFSy, such as the strength of the magnetic flux density B y to be set in the direction of the second direction, the current supply to be set to the second magnetic field generating means MGy and other adjustable operating parameters of the second magnetic field control MFSy. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the second magnetic field controller MFSy via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include the magnetic field measurements, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and those derived therefrom Values etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can thereby monitor and control the second magnetic field control MFSy of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der dritten Magnetfeldsteuerung MFSz auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der dritten Magnetfeldsteuerung MFSz wie die einzustellende Stärke der magnetischen Flussdichte Bz in Richtung der dritten Richtung, die einzustellende Bestromung des dritten Magnetfelderzeugungsmittels MGy und andere einstellbare Betriebsparameter der dritten Magnetfeldsteuerung MFSz umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der dritten Magnetfeldsteuerung MFSz auslesen kann, können die Magnetfeldmesswerte, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the third magnetic field controller MFSz and/or read out operating parameters and data from the third magnetic field controller MFSz via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the third magnetic field control MFSz such as the strength of the magnetic flux density B z to be set in the direction of the third direction, the current supply to be set to the third magnetic field generating means MGy and other adjustable operating parameters of the third magnetic field control MFSz. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the third magnetic field controller MFSz via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include the magnetic field measurement values, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and those derived therefrom Values etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can thereby monitor and control the third magnetic field control MFSz of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die erste Energieaufbereitungsvorrichtung SRG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG wie die an andere Vorrichtungsteile zu liefernde Spannungswerte und maximale Stromstärken und andere einstellbare Betriebsparameter der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG auslesen kann, können interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die erste Energieaufbereitungsvorrichtung SRG des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the first energy processing device SRG and/or read out operating parameters and data of the first energy processing device SRG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the first energy processing device SRG, such as the voltage values to be delivered to other device parts and maximum current intensities and other adjustable operating parameters of the first energy processing device SRG. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the first energy processing device SRG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom, etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device μC can thereby monitor and control the first energy processing device SRG of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die zweite Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 auslesen. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 wie die an andere Vorrichtungsteile zu liefernde Spannungswerte und maximale Stromstärken und andere einstellbare Betriebsparameter der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 auslesen kann, können interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die zweite Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the second energy processing device SRG2 and/or read out operating parameters and data of the second energy processing device SRG2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the second energy processing device SRG2, such as the voltage values to be delivered to other device parts and maximum current intensities and other adjustable operating parameters of the second energy processing device SRG2. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the second energy processing device SRG2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can include internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom, etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device μC can thereby monitor and control the second energy processing device SRG2 of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Energiereserve BENG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der Energiereserve BENG auslesen. Sofern die Energiereserve BENG über eine eigene Steuer- und Überwachungsvorrichtung verfügt, kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB Steuerungsdaten and diese Steuer- und Überwachungsvorrichtung der Energiereserve BENG senden. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der Energiereserve BENG wie maximale Temperaturen etc. umfassen. Die Steuer- und Überwachungsvorrichtung der Energiereserve BENG verfügt vorzugsweise über Mittel, um wichtige, insbesondere sicherheitsrelevante Betriebsparameter der Energiereserve BENG zu überwachen. Diese Mittel können Temperatursensoren, Spannungs- und Stromsensoren oder Drucksensoren zur Messung des Binnendrucks von Batteriezellen umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der Energiereserve BENG auslesen kann, können beispielsweise interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Energiereserve BENG des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the energy reserve BENG and/or read out operating parameters and data from the energy reserve BENG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. If the energy reserve BENG has its own control and monitoring device, the computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably send control data to this control and monitoring device of the energy reserve BENG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the energy reserve BENG such as maximum temperatures, etc. The control and monitoring device of the BENG energy reserve preferably has means for monitoring important, in particular safety-relevant, operating parameters of the BENG energy reserve. These means can include temperature sensors, voltage and current sensors or pressure sensors for measuring the internal pressure of battery cells. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the energy reserve BENG via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived therefrom etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the energy reserve BENG of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Energiereserve BENG steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der zweiten Energiereserve BENG2 auslesen. Sofern die zweite Energiereserve BENG2 über eine eigene Steuer- und Überwachungsvorrichtung verfügt, kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB Steuerungsdaten and diese Steuer- und Überwachungsvorrichtung der zweiten Energiereserve BENG2 senden. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der zweiten Energiereserve BENG2 wie maximale Temperaturen etc. umfassen. Die Steuer- und Überwachungsvorrichtung der zweiten Energiereserve BENG2 verfügt vorzugsweise über Mittel, um wichtige, insbesondere sicherheitsrelevante Betriebsparameter der zweiten Energiereserve BENG2 zu überwachen. Diese Mittel können Temperatursensoren, Spannungs- und Stromsensoren oder Drucksensoren zur Messung des Binnendrucks von Batteriezellen umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der zweiten Energiereserve BENG2 auslesen kann, können beispielsweise interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die zweiten Energiereserve BENG2 des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the energy reserve BENG and/or read out operating parameters and data from the second energy reserve BENG2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. If the second energy reserve BENG2 has its own control and monitoring device, the computer core can CPU of the control device µC, for example, preferably send control data to this control and monitoring device of the second energy reserve BENG2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the second energy reserve BENG2 such as maximum temperatures, etc. The control and monitoring device of the second energy reserve BENG2 preferably has means for monitoring important, in particular safety-relevant, operating parameters of the second energy reserve BENG2. These means can include temperature sensors, voltage and current sensors or pressure sensors for measuring the internal pressure of battery cells. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the second energy reserve BENG2 via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number, etc. and values derived therefrom, etc . include. Typically, this allows the computer core CPU of the control device µC to monitor and control the second energy reserve BENG2 of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die Trennvorrichtung TS steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der Trennvorrichtung TS auslesen. Sofern die Trennvorrichtung TS über eine eigene Steuer- und Überwachungsvorrichtung verfügt, kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB Steuerungsdaten and diese Steuer- und Überwachungsvorrichtung der Trennvorrichtung TS senden. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der Trennvorrichtung TS wie Schließzustand (verbunden/getrennt), maximale Temperaturen etc. umfassen. Die Steuer- und Überwachungsvorrichtung der Trennvorrichtung TS verfügt vorzugsweise über Mittel, um wichtige, insbesondere sicherheitsrelevante Betriebsparameter der Trennvorrichtung TS zu überwachen. Diese Mittel können Temperatursensoren, Spannungs- und Stromsensoren umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der Trennvorrichtung TS auslesen kann, können beispielsweise interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Trennvorrichtung TS des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the separating device TS and/or read out operating parameters and data from the separating device TS via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. If the separating device TS has its own control and monitoring device, the computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably send control data to this control and monitoring device of the separating device TS via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the separating device TS such as closing status (connected/disconnected), maximum temperatures, etc. The control and monitoring device of the separating device TS preferably has means for monitoring important, in particular safety-relevant, operating parameters of the separating device TS. These means may include temperature sensors, voltage and current sensors. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the separating device TS via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, internal current strengths, internal values, electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived therefrom etc. include. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the separation device TS of the quantum computer QC.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC kann beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB die die Ladevorrichtung LDV steuern und/oder Betriebsparameter und Daten der die Ladevorrichtung LDV auslesen. Sofern die die Ladevorrichtung LDV über eine eigene Steuer- und Überwachungsvorrichtung verfügt, kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise bevorzugt über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB Steuerungsdaten and diese Steuer- und Überwachungsvorrichtung der die Ladevorrichtung LDV senden. Die Steuerungsdaten können beispielsweise Betriebsparameter der die Ladevorrichtung LDV wie Netzspannung der Energieversorgung PWR der Ladevorrichtung LDV, einzustellende Ausgangsspannungen der Ladevorrichtung LDV, maximale Temperaturen etc. umfassen. Die Steuer- und Überwachungsvorrichtung der Trennvorrichtung TS verfügt vorzugsweise über Mittel, um wichtige, insbesondere sicherheitsrelevante Betriebsparameter der der Ladevorrichtung LDV zu überwachen. Diese Mittel können Temperatursensoren, Spannungs- und Stromsensoren umfassen. Die Daten, die der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB aus der der Ladevorrichtung LDV auslesen kann, können beispielsweise die tatsächliche Netzspannung der Energieversorgung PWR der Ladevorrichtung LDV, tatsächlich eingestellte Ausgangsspannungen der Ladevorrichtung LDV, interne Stromstärken, interne Werte elektrische Spannungen, Betriebstemperaturen, Identifikationsdaten wie die Seriennummer etc. und daraus abgeleitete Werte etc. umfassen. Typischerweise kann hierdurch der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die Ladevorrichtung LDV des Quantencomputers QC überwachen und steuern.The computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably control the charging device LDV and/or read out operating parameters and data from the charging device LDV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. If the charging device LDV has its own control and monitoring device, the computer core CPU of the control device µC can, for example, preferably send control data to this control and monitoring device of the charging device LDV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB. The control data can include, for example, operating parameters of the charging device LDV such as mains voltage of the power supply PWR of the charging device LDV, output voltages of the charging device LDV to be set, maximum temperatures, etc. The control and monitoring device of the separating device TS preferably has means for monitoring important, in particular safety-relevant, operating parameters of the loading device LDV. These means may include temperature sensors, voltage and current sensors. The data that the computer core CPU of the control device µC can read out from the charging device LDV via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB can, for example, be the actual mains voltage of the power supply PWR of the charging device LDV, actually set output voltages of the charging device LDV, internal current strengths, internal Values include electrical voltages, operating temperatures, identification data such as the serial number etc. and values derived therefrom etc. Typically, the computer core CPU of the control device µC can monitor and control the charging device LDV of the quantum computer QC.
Der vorschlagsgemäße verlegbare Quantencomputer QC weist bevorzugt eine Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV auf, die den Quantencomputer QC überwacht, während er Quantencomputer QC ein Quantencomputerprogramm mit einem Quantencomputerprogrammablauf ausführt, das bevorzugt in seinem Speicher RAM, NVM abgelegt ist. Die hier vorgelegte Schrift verweist hierzu auf die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
- - einen oder mehrere Werte von Betriebsspannungen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC,
- - einen oder mehrere Werte von Stromaufnahmen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC,
- - den Prozessortakt des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC und/oder dessen Frequenz,
- - die Prozessortakte anderer Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC und/oder deren Frequenz,
- - die Lichtabgabe der Lichtquelle LD des Quantencomputers QC, insbesondere die Intensität der Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD,
- - die Signalerzeugung des der Wellenformgenerators WFG des Quantencomputers QC,
- - die Funktionstüchtigkeit der Datenschnittstelle DBIF,
- - die Funktionstüchtigkeit der die internen Datenschnittstelle MDBIF,
- - die Funktionstüchtigkeit des Lichtquellentreibers LDRV,
- - die Funktionstüchtigkeit des Verstärkers V,
- - die Funktionstüchtigkeit der Fotodetektor PD,
- - die Temperatur mittels eines Temperatursensors ST,
- - die Funktionstüchtigkeit des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen,
- - die Funktionstüchtigkeit der Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz,
- - die Funktionstüchtigkeit der Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz,
- - die Funktionstüchtigkeit der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG,
- - die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2,
- - die Funktionstüchtigkeit der Energiereserve BENG,
- - die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energiereserve BENG2,
- - die Funktionstüchtigkeit der Trennvorrichtung TS,
- - die Funktionstüchtigkeit der Ladevorrichtung LDV.
- - -die Detektionsfähigkeit von elektromagnetischer Strahlung eines Fotodetektors
- - -die bestimmungsgemäß korrekte Erzeugung elektromagnetischer Felder, insbesondere von Mikrowellenfeldern und/oder Radiowellenfeldern eine Vorrichtung des Quantencomputers QC zur Manipulation eines oder mehrerer Quantenbits QUB,
- - -den komplexen und/oder realen und/oder imaginären Leitwert einer Leitung und der Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne MWA, die Teil der Vorrichtung des Quantencomputers QC zur Manipulation eines oder mehrerer Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ist.
- - one or more values of operating voltages of device parts of the quantum computer QC,
- - one or more values of current consumption of device parts of the quantum computer QC,
- - the processor clock of the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC and / or its frequency,
- - the processor clocks of other device parts of the quantum computer QC and/or their frequency,
- - the light output of the light source LD of the quantum computer QC, in particular the intensity of the pump radiation LB of the light source LD,
- - the signal generation of the waveform generator WFG of the quantum computer QC,
- - the functionality of the DBIF data interface,
- - the functionality of the internal data interface MDBIF,
- - the functionality of the light source driver LDRV,
- - the functionality of the amplifier V,
- - the functionality of the photodetector PD,
- - the temperature using a temperature sensor ST,
- - the functionality of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG to generate largely freely definable waveforms,
- - the functionality of the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz,
- - the functionality of the magnetic field controls MFSx, MFSy, MFSz,
- - the functionality of the first energy processing device SRG,
- - the functionality of the second energy processing device SRG2,
- - the functionality of the BENG energy reserve,
- - the functionality of the second energy reserve BENG2,
- - the functionality of the separating device TS,
- - the functionality of the LDV charging device.
- - -the detection capability of electromagnetic radiation of a photodetector
- - - the correct generation of electromagnetic fields, in particular microwave fields and / or radio wave fields, a device of the quantum computer QC for manipulating one or more quantum bits QUB,
- - -the complex and/or real and/or imaginary conductance of a line and the microwave and/or radio wave antenna MWA, which is part of the device of the quantum computer QC for manipulating one or more quantum dots NV1, NV2, NV3.
Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV Typischerweise sind die T2-Zeiten der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl3Z, Cl33 begrenzt. Daher entstehen zwischen zwei Quantencomputerberechnungen zeitliche Pausen, in denen eine Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Funktionstüchtigkeit des restlichen Quantencomputers QC prüfen kann.Quantum computer monitoring device QUV Typically, the T2 times of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 Z , Cl3 3 are limited. Therefore, there are time breaks between two quantum computer calculations, during which a quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can check the functionality of the remaining quantum computer QC.
Typischerweise führt also der Quantencomputer QC seine Quantencomputerberechnungen innerhalb von ersten Zeiträumen, die typischerweise kürzer als die T2-Zeiten der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11. Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 sind, durch. Die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV führt Prüfungen der übrigen Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC bevorzugt innerhalb von zweiten Zeiträumen durch. Die ersten Zeiträume sind bevorzugt von den zweiten Zeiträumen verschieden. Eine Quantencomputerberechnung im Sinne dieser Schrift umfasst zumindest eine Quantenoperation, wie Beispielsweise eine Initialisierung eines oder mehrerer Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 und/oder beispielsweise die Ausführung eines Quanten-Gates wie beispielsweise einer CNOT-Operation oder einer CCNOT-Operation oder eines Hadamard-Gates oder eines π-Pulses oder eines X-Gates etc.Typically, the quantum computer QC carries out its quantum computer calculations within first time periods, which are typically shorter than the T2 times of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 . Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 are, through. The quantum computer monitoring device QUV preferably carries out tests on the remaining device parts of the quantum computer QC within second time periods. The first periods are preferably different from the second periods. A quantum computer calculation in the sense of this document includes at least one quantum operation, such as, for example, an initialization of one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 and/or, for example, the execution of a quantum gate such as a CNOT operation or a CCNOT operation or a Hadamard gate or a π pulse or an X gate etc.
Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf das Buch von Steven Prawer (Herausgeber), Igor Aharonovich (Herausgeber), „Quantum Information Processing with Diamond: Principles and Applications“, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, Band 63, Woodhead Publishing, 8. Mai 2014, ISBN-10 : 0857096567, ISBN-13 : 978-0857096562.In this context, the document presented here refers to the book by Steven Prawer (editor), Igor Aharonovich (editor), “Quantum Information Processing with Diamond: Principles and Applications”, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, Volume 63, Woodhead Publishing , May 8, 2014, ISBN-10: 0857096567, ISBN-13: 978-0857096562.
Da das Ergebnis einer Quantenberechnung des Quantencomputers QC nur mit einer gewissen Statistik korrekte Ergebnisse liefert, sammelt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV mehrere der als Antwort des restlichen Quantencomputers QC von dem Rechnerkern CPU übermittelten Ergebnisse mehrerer gleichartiger Anfragen der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV zur Durchführung von Quantenberechnungen an den Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC und wertet diese bevorzugt statistisch aus. Weicht die ermittelte Statistik der von dem Rechnerkern CPU übermittelten Ergebnisse mehrerer gleichartiger Anfragen der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV zur Durchführung von Quantenberechnungen an den Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC von einer erwarteten Statistik um mehr als x*σ ab, so schließt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV typischerweise auf einen Fehler des Quantencomputers QC. Hierbei steht σ für die Standardabweichung der statistischen Verteilung des Werts der erwarteten Antwort. Bevorzugt liegt x in der Größer zwischen 1 und 4. Je nach Art des Fehlers bei der Ausführung eines Quantencomputerprogramms initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein.Since the result of a quantum calculation by the quantum computer QC only with a certain Statistics provides correct results, the quantum computer monitoring device QUV collects several of the results of several similar requests from the quantum computer monitoring device QUV to the computer core CPU of the quantum computer QC transmitted in response to the remaining quantum computer QC from the computer core CPU and preferably evaluates them statistically. If the determined statistics of the results of several similar requests from the quantum computer monitoring device QUV transmitted by the computer core CPU to carry out quantum calculations to the computer core CPU of the quantum computer QC deviate from an expected statistic by more than x*σ, the quantum computer monitoring device QUV typically concludes that there is an error in the Quantum Computer QC. Here σ represents the standard deviation of the statistical distribution of the expected response value. Preferably, x is between 1 and 4. Depending on the type of error when executing a quantum computer program, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures.
Im einfachsten Fall können beispielhafte Gegenmaßnahmen beispielsweise ein Zurücksetzen und neues Initialisieren des Quantencomputers QC und/oder von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC und/oder der Start eines umfangreicheren Selbsttestprogrammes umfassen.In the simplest case, exemplary countermeasures can include, for example, resetting and reinitializing the quantum computer QC and/or device parts of the quantum computer QC and/or starting a more extensive self-test program.
Eine besondere Gegenmaßnahme kann beispielsweise auch eine translatorische Verschiebung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS sein, sodass andere Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit anderen Kernquantenpunkten Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 die bisher benutzten Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 ersetzten. In dem Fall ist eine Neuinitialisierung des Quantencomputers QC unvermeidbar. Insbesondere ermittelt der Rechnerkern CPU mittels der Verfahren der
Beispielsweise kann darüber hinaus die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in dem ersten Zeitraum eine vorgegebene Quantencomputerberechnung durchzuführen und das Ergebnis der Quantencomputerberechnung an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV zurück zu übermitteln. Antwortet der verlegbare Quantencomputers QC nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des verlegbaren Quantencomputers QC so kann ein Fahler vorliegen.. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Hierfür führt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des verlegbaren Quantencomputers QC bevorzugt statistische Aufzeichnungen. Entspricht die statistische Verteilung der Inhalte der Antworten des Rechnerkerns CPU der Steuerungsvorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC nicht einer erwarteten statistischen Verteilung, so schließt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des verlegbaren Quantencomputers QC bevorzugt ebenfalls auf einen Fehler. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des verlegbaren Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des verlegbaren Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to carry out a predetermined quantum computer calculation after carrying out a quantum computer calculation in the first period of time and to transmit the result of the quantum computer calculation back to the quantum computer monitoring device QUV. If the deployable quantum computer QC does not respond within a predetermined time window to the quantum computer monitoring device QUV of the deployable quantum computer QC, there may be an error. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU the control device µC of the deployable quantum computer QC with values that lie within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the execution as incorrect. For this purpose, the quantum computer monitoring device QUV of the deployable quantum computer QC preferably keeps statistical records. If the statistical distribution of the contents of the responses of the computer core CPU of the control device μC of the deployable quantum computer QC does not correspond to an expected statistical distribution, the quantum computer monitoring device QUV of the deployable quantum computer QC preferably also concludes that there is an error. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the deployable quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the deployable quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Eine solche Prüfung prüft typischerweise auch die bestimmungsgemäß korrekte Erzeugung elektromagnetischer Felder, insbesondere von Mikrowellenfeldern und/oder Radiowellenfeldern durch eine Vorrichtung des verlegbaren Quantencomputers QC zur Manipulation eines oder mehrerer Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 im Sinne der hier vorgelegten Schrift sind beispielsweise der Wellenformgenerator, der Lichtquellentreiber LDRV, die Lichtquelle LD, der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zu Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) und die Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA sowie im weitesten Sinne die Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz und die zugehörigen Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz sowie die Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz. Eine solche Prüfung testet zum Teil auch -den komplexen und/oder realen und/oder imaginären Leitwert einer Leitung und der Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne MWA, die Teil der Vorrichtung des Quantencomputers QC zur Manipulation eines oder mehrerer Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 ist.Such a test typically also checks the correct generation of electromagnetic fields, in particular microwave fields and / or radio wave fields, by a device of the deployable quantum computer QC for manipulating one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 in the sense of the ones presented here The following documents are, for example, the waveform generator, the light source driver LDRV, the light source LD, the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG for generating largely freely definable waveforms (Arbitrary Wave Form Generator) and the microwave and/or or radio wave antenna mWA as well as in the broadest sense the magnetic field generating means MGx, MGy, MGz and the associated magnetic field controls MFSx, MFSy, MFSz as well as the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz. Such a test also partly tests the complex and/or real and/or imaginary conductance of a line and the microwave and/or radio wave antenna MWA, which is part of the device of the quantum computer QC for manipulating one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 .
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen einen oder mehrere Werte von Betriebsspannungen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC, von anderen Vorrichtungsteilen in den zweiten Zeiträumen abzufragen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a query message via the internal data bus INTDB to query one or more values of operating voltages of device parts of the quantum computer QC in the second time periods after carrying out a quantum computer calculation in the second time periods and pass it on to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen einen oder mehrere Werte von Stromaufnahmen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC, von anderen Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen abzufragen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to, after carrying out a quantum computer calculation in the first periods, one or more values of current consumption from device parts of the quantum computer QC, from other device parts of the quantum computer QC in the second periods of time and pass it on to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Der Taktgeber OSZ des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC versorgt typischerweise den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC mit einem Takt zum Betrieb des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC. Der Taktgeber OSZ des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC kann darüber hinaus bevorzugt weitere Digitalschaltungen und Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC mit einem Takt zum Betrieb dieser Digitalschaltungen und Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC versorgen.The clock generator OSZ of the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC typically supplies the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with a clock for operating the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC. The clock generator OSZ of the computer core CPU of the control device μC of the quantum computer QC can also preferably supply further digital circuits and device parts of the quantum computer QC with a clock for operating these digital circuits and device parts of the quantum computer QC.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere während oder nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen und/oder dem zweiten Zeitraum den Prozessortakt des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC und/oder dessen Frequenz zu überprüfen. Tritt ein Fehler, wie eine falsche Prozessortaktfrequenz oder ein Prozessortakt-Jitter auf, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Prozessortakt als fehlerhaft. Somit überwacht die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC bevorzugt den Taktgeber OSZ des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the processor clock of the computer core CPU of the control device μC of the quantum computer QC and/or its frequency, in particular during or after carrying out a quantum computer calculation in the first time periods and/or the second time period . If an error occurs, such as an incorrect processor clock frequency or a processor clock jitter, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the processor clock as incorrect. Thus, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC preferably monitors the clock OSZ of the computer core CPU of the control device μC of the quantum computer QC.
Je nach Art eines Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen maximalen Häufigkeitswert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible maximum frequency value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Ggf. verfügt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC über eine eigene Überwachungstakterzeugung ÜOSZ. Bevorzugt versorgt die Überwachungstakterzeugung ÜOSZ der die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC typischerweise die die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC mit einem Takt zum Betrieb des die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC.If necessary, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC has its own monitoring clock generation ÜOSZ. Preferably, the monitoring clock generation ÜOSZ of the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC typically supplies the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC with a clock for operating the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC.
Beispielsweise kann der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen den Prozessortakt der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC und/oder dessen Frequenz und/oder die Überwachungstakterzeugung ÜOSZ überprüfen. Tritt ein Fehler, wie eine falsche Prozessortaktfrequenz oder ein Prozessortakt-Jitter auf, so bewertet der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC den Prozessortakt der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC als fehlerhaft. Somit überwacht der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC bevorzugt die Überwachungstakterzeugung ÜOSZ der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC.For example, the computer core CPU of the quantum computer QC can check the processor clock of the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC and/or its frequency and/or the monitoring clock generation ÜOSZ, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second time periods. If an error occurs, such as an incorrect processor clock frequency or a processor clock jitter, the computer core CPU of the quantum computer QC evaluates the processor clock of the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC as incorrect. The computer core CPU of the quantum computer QC thus preferably monitors the monitoring clock generation ÜOSZ of the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC.
Je nach Art eines Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Bevorzugt verfügt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV über eine separate Energieversorgung mit bevorzugt einer weiteren Energiereserve und einer eigenen Energieaufbereitungsvorrichtung. Bevorzugt speisen die Ladevorrichtung LDV oder eine andere weitere Ladevorrichtung diese weitere eigenen Energieaufbereitungsvorrichtung und/oder das Laden diese weitere Energiereserve. Diese optionalen Vorrichtungsteile, die weitere Energiereserve, die weitere Energieaufbereitungsvorrichtung und die weitere Ladevorrichtung und ggf. eine weitere Trennvorrichtung der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC und deren Verbindungsleitungen sind in der
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere während oder nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen und/oder dem zweiten Zeitraum Prozessortake anderer Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC und/oder deren Frequenz zu überprüfen. Tritt ein Fehler, wie eine falsche Prozessortaktfrequenz oder ein Prozessortakt-Jitter auf, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den betreffenden Prozessortakt als fehlerhaft. Somit überwacht die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC bevorzugt auch die Taktgeber anderer Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC. Diese Taktgeber anderer Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC sind in der
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Lichtabgabe der Lichtquelle LD des Quantencomputers QC zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen einen oder mehrere Werte von Monitordioden der Lichtquelle LD des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen abzufragen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the light output of the light source LD of the quantum computer QC, in particular after performing a quantum computer calculation in the second periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to obtain one or more values of monitor diodes of the light source LD of the quantum after performing a quantum computer calculation in the first periods to query computers QC in the second time periods and to pass it on to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Ansteuerung der Lichtquelle LD des Quantencomputers QC durch den Lichtquellentreiber LDRV und die die Funktionstüchtigkeit des Lichtquellentreibers LDRV zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen mittels eines Analog-zu-Digitalwandlers oder dergleichen einen oder mehrere Werte der Betriebsparameter des Lichtquellentreibers LDRV und/oder einen oder mehrere Werte der Ansteuerungssignale des Lichtquellentreibers LDRV für die Lichtquelle LD des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zu erfassen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods, the control of the light source LD of the quantum computer QC by the light source driver LDRV and the functionality of the light source driver LDRV. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to, after performing a quantum computer calculation in the first periods by means of an analog-to-digital converter or the like, one or more values of the operating parameters of the light source driver LDRV and/or or to record one or more values of the control signals of the light source driver LDRV for the light source LD of the quantum computer QC in the second time periods and to pass them on to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Erzeugung des Sendesignals S5 durch den Wellenformgenerator WFG des Quantencomputers QC zu überprüfen. Hierzu kann der Quantencomputer QC und/oder der Wellenformgenerator WFG über eine Messvorrichtung, beispielsweise ein digitales Speicheroszilloskop oder eine ähnlich Signalerfassungsvorrichtung umfassen, dass den zeitlichen Verlauf des Sendesignals S5 erfasst. Beispielsweise kann es sich um einen Analog-zu-Digitalwandler handeln, der diesen Signalverlauf des Sendesignals S5 erfasst. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen den Wellenformgenerator WFG des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zur Erzeugung eines Sendesignals S5 zu veranlassen und mittels der besagten Signalerfassungsvorrichtung den zeitlichen Verlauf des Sendesignals S5 zu erfassen. Bevorzugt bewertet der Rechnerkern CPU den so erfassten zeitlichen Verlauf des Sendesignals S5 und übermittelt des Ergebnis dieser Bewertung an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV. Ebenso ist es denkbar, dass der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC den erfassten Signalverlauf des Sendesignals S5 an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV übermittelt und dann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV den erfassten Signalverlauf des Sendesignals S5 bewertet. Die Antwort des Rechnerkerns CPU soll dabei innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC erfolgen. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the generation of the transmission signal S5 by the waveform generator WFG of the quantum computer QC, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For this purpose, the quantum computer QC and/or the waveform generator WFG can include a measuring device, for example a digital storage oscilloscope or a similar signal detection device, that records the time course of the transmission signal S5. For example, it can be an analog-to-digital converter that records this signal curve of the transmission signal S5. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to cause the waveform generator WFG of the quantum computer QC to generate a transmission signal S5 in the second time periods after carrying out a quantum computer calculation in the first periods and by means of the Said signal detection device to record the time course of the transmission signal S5. The computer core CPU preferably evaluates the time course of the transmission signal S5 recorded in this way and transmits the result of this evaluation to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request from the quantum computer monitoring device QUV. It is also conceivable that the computer core CPU of the quantum computer QC transmits the detected signal curve of the transmission signal S5 to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request of the quantum computer monitoring device QUV and then the quantum computer monitoring device QUV evaluates the detected signal curve of the transmission signal S5. The response from the computer core CPU should be sent to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request is made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU the control device µC of the quantum computer QC with values that lie within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the execution as incorrect. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Erzeugung des Ausgangsignals des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC zu überprüfen. Hierzu kann der Quantencomputer QC und/oder der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC über eine Messvorrichtung, beispielsweise ein digitales Speicheroszilloskop oder eine ähnlich Signalerfassungsvorrichtung umfassen, dass den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC erfasst. Beispielsweise kann es sich um einen Analog-zu-Digitalwandler handeln, der diesen Signalverlauf des Ausgangssignals des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC erfasst. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen die Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer bestimmten Wellenform zu Testzwecken zu veranlassen und mittels der besagten Signalerfassungsvorrichtung den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC zu erfassen. Auch kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels der Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen die Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer bestimmten Wellenform zu Testzwecken zu veranlassen und mittels der besagten Signalerfassungsvorrichtung die von der Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne MWA reflektierte Leistung nach Betrag und/oder Phase zu erfassen und so auf die Impedanz der Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne MWA und ihrer Zuleitung zu schließen und diese zu erfassen. Bevorzugt bewertet der Rechnerkern CPU den so erfassten zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC und /oder der erfassten Messwerte und übermittelt das Ergebnis dieser Bewertung an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV. Ebenso ist es denkbar, dass der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC den erfassten Signalverlauf des Ausgangssignals des Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV übermittelt und dann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV den erfassten Signalverlauf des Ausgangssignals Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerators MW/RF-AWFG des Quantencomputers QC bewertet. Die Antwort des Rechnerkerns CPU soll dabei innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC erfolgen. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the generation of the output signal of the microwave and / or radio wave frequency generator MW / RF-AWFG of the quantum computer QC, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For this purpose, the quantum computer QC and/or the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC can include a measuring device, for example a digital storage oscilloscope or a similar signal detection device, that measures the time course of the output signal of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG captured by the quantum computer QC. For example, it can be an analog-to-digital converter that records this signal curve of the output signal of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to use the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC in the second periods after performing a quantum computer calculation in the first periods To generate an output signal with a specific waveform for test purposes and to record the time course of the output signal of the microwave and / or radio wave frequency generator MW / RF-AWFG of the quantum computer QC by means of said signal detection device. The quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can also cause the computer core CPU to use the request message via the internal data bus INTDB to use the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC in the second periods after performing a quantum computer calculation in the first periods To cause the generation of an output signal with a specific waveform for test purposes and to detect the amount and/or phase of the power reflected by the microwave and/or radio wave antenna MWA by means of said signal detection device and thus to the impedance of the microwave and/or radio wave antenna MWA and to close its supply line and record it. The computer core CPU preferably evaluates the time profile of the output signal of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC and/or the acquired measured values and transmits the result of this evaluation to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request of the quantum computer monitoring device QUV. It is also conceivable that the computer core CPU of the quantum computer QC transmits the detected signal curve of the output signal of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request of the quantum computer monitoring device QUV and then the quantum computer monitoring device QUV the recorded signal curve of the output signal of the microwave and/or radio wave frequency generator MW/RF-AWFG of the quantum computer QC is evaluated. The response from the computer core CPU should be sent to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der Datenschnittstelle DBIF zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen zur Kommunikation über die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB mit einem übergeordneten Rechnersystem zu Testzwecken in den zweiten Zeiträumen zu veranlassen. Bei dem übergeordneten Rechnersystem kann es sich beispielsweise um eine zentrale Steuereinheit ZSE handeln. Bevorzugt antwortet das übergeordnete Rechnersystem innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne mit einer bewertbaren Antwort. Bevorzugt bewertet der Rechnerkern CPU die über die die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB von dem externen Rechnersystem erhaltene Nachricht und übermittelt des Ergebnis dieser Bewertung an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV. Ebenso ist es denkbar, dass der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC die über die die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB von dem externen Rechnersystem erhaltene Nachricht an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV übermittelt und dann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV die über die Datenschnittstelle DBIF und den externen Datenbus EXTDB von dem externen Rechnersystem erhaltene Nachricht bewertet. Die Antwort des Rechnerkerns CPU und des übergeordneten Rechnersystems, beispielsweise der zentralen Steuereinrichtung ZSE, soll dabei bevorzugt innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC erfolgen. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of to check the functionality of the data interface DBIF, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to communicate via the data interface DBIF and the external data bus EXTDB with a higher-level computer system for test purposes in the second after carrying out a quantum computer calculation in the first periods time periods. The higher-level computer system can be, for example, a central control unit ZSE. The higher-level computer system preferably responds with an evaluable answer within a predetermined period of time. The computer core CPU preferably evaluates the message received from the external computer system via the data interface DBIF and the external data bus EXTDB and transmits the result of this evaluation to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request from the quantum computer monitoring device QUV. It is also conceivable that the computer core CPU of the quantum computer QC transmits the message received from the external computer system via the data interface DBIF and the external data bus EXTDB to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request from the quantum computer monitoring device QUV and then the quantum computer monitoring device QUV via the Data interface DBIF and the external data bus EXTDB evaluates the message received from the external computer system. The response of the computer core CPU and the higher-level computer system, for example the central control device ZSE, should preferably be sent to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, mittels insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der internen Datenschnittstelle MDBIF zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen zur Kommunikation über die internen Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB mit einem internen Rechnerkern eines anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zu veranlassen. Bevorzugt antwortet der interne Rechnerkern des anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne mit einer bewertbaren Antwort. Bevorzugt bewertet der Rechnerkern CPU die über die die interne Datenschnittstelle MDBIF und den internen Datenbus INTDB und den Steuerdatenbus SDB von dem internen Rechnerkern des anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC erhaltene Nachricht und übermittelt des Ergebnis dieser Bewertung an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV. Ebenso ist es denkbar, dass der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC die über die die interne Datenschnittstelle MDBIF und den internen Datenbus INTDB und den Steuerdatenbus SDB von dem internen Rechnerkern des anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC erhaltene Nachricht an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV als Antwort auf die Anfrage der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV übermittelt und dann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV die über die die internen Datenschnittstelle MDBIF und den internen Datenbus INTDB und den Steuerdatenbus SDB von dem internen Rechnerkern des anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC erhaltene Nachricht bewertet. Die Antwort des Rechnerkerns CPU und des internen Rechnerkerns des anderen Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC soll dabei bevorzugt innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC erfolgen. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the functionality of the internal data interface MDBIF, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to communicate via the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB with an internal computer core of another device part of the quantum computer after performing a quantum computer calculation in the first periods QC to be arranged in the second periods. The internal computer core of the other device part of the quantum computer QC preferably responds with an evaluable answer within a predetermined period of time. The computer core CPU preferably evaluates the message received via the internal data interface MDBIF and the internal data bus INTDB and the control data bus SDB from the internal computer core of the other device part of the quantum computer QC and transmits the result of this evaluation to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request of the quantum computer monitoring device QUV. It is also conceivable that the computer core CPU of the quantum computer QC sends the message received via the internal data interface MDBIF and the internal data bus INTDB and the control data bus SDB from the internal computer core of the other device part of the quantum computer QC to the quantum computer monitoring device QUV in response to the request Quantum computer monitoring device QUV is transmitted and then the quantum computer monitoring device QUV evaluates the message received via the internal data interface MDBIF and the internal data bus INTDB and the control data bus SDB from the internal computer core of the other device part of the quantum computer QC. The response of the computer core CPU and the internal computer core of the other device part of the quantum computer QC should preferably be sent to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the execution as incorrect. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit des Verstärkers V und die Funktionstüchtigkeit des Fotodetektors PD zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen die Lichtquelle LD des Quantencomputers QC zu einer definierten Lichtemission oder eine Teststrahlungsquelle des Quantencomputers QC in den zweiten Zeiträumen zur Abgabe einer Testlichtemission veranlassen, die den Fotodetektor PD bestrahlt, und/oder den Fotodetektor PD zur Erzeugung eines Testsignals für den Verstärker V in den zweiten Zeiträumen veranlassen und die erfassten Werte im Verstärker V abzufragen und/oder Betriebsparameter des Verstärkers V und des Fotodetektor PD zu erfassen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the functionality of the amplifier V and the functionality of the photodetector PD, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to cause the light source LD of the quantum computer QC to emit a defined light after performing a quantum computer calculation in the first periods or a test radiation source of the quantum computer QC in the second periods cause to emit a test light emission that irradiates the photodetector PD, and / or cause the photodetector PD to generate a test signal for the amplifier V in the second time periods and query the recorded values in the amplifier V and / or operating parameters of the amplifier V and the photodetector PD to be recorded and passed on to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC kann die bevorzugt vorgesehene Teststrahlungsquelle des Quantencomputers QC typischerweise über die interne Datenbusschnittstelle MDBIF und den internen Datenbus INTDB und den Steuerdatenbus SDB steuern. Typischerweise kann die der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC den Fotodetektor PD des Quantencomputers QC beispielsweise mittels einer optischen Teststrahlungsquelle mit einem optischen Testsignal bestrahlen um die Funktionstüchtigkeit des Quantencomputers QC sicherzustellen. Zur besseren Übersicht ist diese Teststrahlungsquelle des verlegbaren Quantencomputers QC zur Bestrahlung des Fotodetektors PD mit Teststrahlung in der
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen Temperaturen innerhalb des Quantencomputers QC mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren ST zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen eine oder mehrere Temperaturen innerhalb des Quantencomputers QC mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren ST des Quantencomputers QC zu erfassen und die erfassten Temperaturmesswerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check temperatures within the quantum computer QC by means of one or more temperature sensors ST, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second time periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to detect one or more temperatures within the quantum computer QC by means of one or more temperature sensors ST of the quantum computer QC after carrying out a quantum computer calculation in the first periods of time and to pass on the recorded temperature measurements to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. This can already be the case in the document presented here countermeasures or other countermeasures described.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz und/oder die Funktionstüchtigkeit der Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz und/oder die Funktionstüchtigkeit der Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen mittels der Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz und der Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz des Quantencomputers QC verschiedene magnetische Flussdichten einzustellen und mittels der Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz zu erfassen und die erfassten Messwerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods, check the functionality of the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz and/or the functionality of the magnetic field controllers MFSx, MFSy, MFSz and/or the functionality of the Check magnetic field generating means MGx, MGy, MGz. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to perform various quantum computer calculations in the first periods by means of the magnetic field controllers MFSx, MFSy, MFSz and the magnetic field generating means MGx, MGy, MGz of the quantum computer QC to set magnetic flux densities and to record them using the magnetic field sensors MSx, MSy, MSz and to pass on the recorded measured values to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG und/oder die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 und/oder die Funktionstüchtigkeit der weiterer Energieaufbereitungsvorrichtungen zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen mittels der ersten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG und/oder der zweiten Energieaufbereitungsvorrichtung SRG2 und/oder der weiterer Energieaufbereitungsvorrichtungen bestimmte Versorgungsspannungen von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC einzustellen und/oder zu modifizieren und beispielsweise mittels Messvorrichtungen deren Spannungswerte und/oder Stromwerte zu und die erfassten Messwerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the functionality of the first energy processing device SRG and/or the functionality of the second energy processing device SRG2 and/or the functionality of the further energy processing devices, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second time periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to set certain supply voltages after carrying out a quantum computer calculation in the first time periods using the first energy processing device SRG and / or the second energy processing device SRG2 and / or the further energy processing devices to adjust and/or modify device parts of the quantum computer QC and, for example, to use measuring devices to adjust their voltage values and/or current values and to pass on the recorded measured values to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der Energiereserve BENG und/oder die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energiereserve BENG2 und/oder die Funktionstüchtigkeit ggf. weiterer Energiereserven ggf. weiterer Vorrichtungsteile oder bereits benannter Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen mittels Ladevorrichtungen, wie der bereits benannten Ladevorrichtung LDV, den Ladezustand der der Energiereserve BENG und/oder die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energiereserve BENG2 und/oder die Funktionstüchtigkeit ggf. weiterer Energiereserven ggf. weiterer Vorrichtungsteile zu verändern und dabei die Werte der jeweiligen Stromaufnahme und des Spannungsverlaufs mittels geeigneter Messmittel des Quantencomputers QC zu erfassen und so beispielsweise auf die Impedanz dieser Energiereserven zu schließen. In dem Fall veranlasst die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels der besagten Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB die erfassten Messwerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the functionality of the energy reserve BENG and/or the functionality of the second energy reserve BENG2 and/or the functionality of any further energy reserves, if any, of other device parts, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second time periods or already named device parts of the quantum computer QC. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB, after carrying out a quantum computer calculation in the first periods, by means of charging devices, such as the already named charging device LDV, to check the state of charge of the energy reserve BENG and / or the Functionality of the second energy reserve BENG2 and/or the radio To change the capability of further energy reserves, if necessary, of further device parts and to record the values of the respective current consumption and the voltage curve using suitable measuring devices of the quantum computer QC and thus, for example, to draw conclusions about the impedance of these energy reserves. In this case, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC causes the computer core CPU to pass on the recorded measured values to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window using the said request message via the internal data bus INTDB. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with values that are within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC evaluates the Execution as faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU veranlassen, insbesondere nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den zweiten Zeiträumen die Funktionstüchtigkeit der Trennvorrichtung TS des Quantencomputers QC und die die Funktionstüchtigkeit der Ladevorrichtung LDV des Quantencomputers QC zu überprüfen. Beispielsweise kann die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels einer Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB veranlassen, nach der Durchführung einer Quantencomputerberechnung in den ersten Zeiträumen die Trennvorrichtung TS zu öffnen und mittels der Ladevorrichtungen, wie der bereits benannten Ladevorrichtung LDV, den Ladezustand der der Energiereserve BENG und/oder die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energiereserve BENG2 und/oder die Funktionstüchtigkeit ggf. weiterer Energiereserven ggf. weiterer Vorrichtungsteile zu verändern und dabei die Werte der jeweiligen Stromaufnahme und des Spannungsverlaufs mittels geeigneter Messmittel des Quantencomputers QC zu erfassen und die Trennvorrichtung TS zu schließen und mittels der Ladevorrichtungen, wie der bereits benannten Ladevorrichtung LDV, den Ladezustand der der Energiereserve BENG und/oder die Funktionstüchtigkeit der zweiten Energiereserve BENG2 und/oder die Funktionstüchtigkeit ggf. weiterer Energiereserven ggf. weiterer Vorrichtungsteile erneut zu verändern und dabei zweite Werte der jeweiligen Stromaufnahme und des Spannungsverlaufs mittels geeigneter Messmittel des Quantencomputers QC zu erfassen. In dem Fall veranlasst die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC den Rechnerkern CPU mittels der besagten Anfragebotschaft über den internen Datenbus INTDB die erfassten Messwerte und zweiten Messwert innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters an die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC weiterzugeben. Antwortet der Rechnerkern CPU nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensterst nach der Stellung der Anfrage durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC an den Rechnerkern CPU der Steuerungsvorrichtung µC des Quantencomputers QC mit ersten du zweiten Werten, die innerhalb von erwarteter Wertebereiche liegen, so bewertet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC die Ausführung als fehlerhaft. Je nach Art des Fehlers initiiert die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC eine Gegenmaßnahme oder ändert die Datenbasis einer statistischen Auswertung. Überschreitet beispielsweise die Häufigkeit eines bestimmten Fehlers einen zulässigen Wert, so leitet die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC Gegenmaßnahmen ein. Dabei kann es sich die in der hier vorgelegten Schrift bereits beschriebenen Gegenmaßnahmen oder andere Gegenmaßnahmen handeln.For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU to check the functionality of the separation device TS of the quantum computer QC and the functionality of the loading device LDV of the quantum computer QC, in particular after carrying out a quantum computer calculation in the second periods. For example, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC can cause the computer core CPU by means of a request message via the internal data bus INTDB to open the separating device TS after carrying out a quantum computer calculation in the first periods of time and to use the charging devices, such as the already mentioned charging device LDV, to check the charging status of the the energy reserve BENG and/or the functionality of the second energy reserve BENG2 and/or the functionality of any further energy reserves, if any, of other device parts and thereby to record the values of the respective current consumption and the voltage curve using suitable measuring means of the quantum computer QC and to close the separating device TS close and by means of the charging devices, such as the already named charging device LDV, the charge state of the energy reserve BENG and / or the functionality of the second energy reserve BENG2 and / or the functionality of any further energy reserves, if necessary, of other device parts to change again and thereby second values of the respective Current consumption and the voltage curve can be recorded using suitable measuring equipment from the QC quantum computer. In this case, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC causes the computer core CPU to pass on the recorded measured values and second measured values to the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC within a predetermined time window via the said request message via the internal data bus INTDB. If the computer core CPU does not respond within a predetermined time window after the request has been made by the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC with first and second values that lie within expected value ranges, the quantum computer monitoring device QUV evaluates the Quantum computer QC considered the execution to be faulty. Depending on the type of error, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates a countermeasure or changes the database of a statistical evaluation. For example, if the frequency of a specific error exceeds a permissible value, the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC initiates countermeasures. These may include the countermeasures already described in the document presented here or other countermeasures.
Quantencomputersystem QSYSQuantum computer system QSYS
Wenn der vorschlagsgemäße verlegbare Quantencomputer QC in ein Quantencomputersystem QUSYS mit einem zweiten, vorzugsweise mobilen Quantencomputer QC2 eingebunden ist, ist es vorteilhaft, wenn über mindestens eine Signalverbindung, beispielsweise einen externen Datenbus EXTDB von dem Quantencomputer QC eine Signalisierung, insbesondere eines Quantencomputerberechnungsergebnisses, an den zweiten Quantencomputer QC2 und/oder umgekehrt erfolgen kann.If the deployable quantum computer QC according to the proposal is integrated into a quantum computer system QUSYS with a second, preferably mobile quantum computer QC2, it is advantageous if a signaling, in particular of a quantum computer calculation result, is sent from the quantum computer QC via at least one signal connection, for example an external data bus EXTDB, to the second Quantum computer QC2 and/or vice versa can be done.
Bevorzugt umfasst das verlegbare Quantencomputersystem QUSYS mit wenigstens zwei Quantencomputern, einem ersten verlegbaren Quantencomputer QC1 und einem zweiten verlegbaren Quantencomputer QC2, mit mehreren Messeinrichtungen zur Erfassung von Betriebsgrößen des Quantencomputersystems QUSYS oder einer Vorrichtung oder eines Systems. Dabei hängen typischer Weise ggf. die Zustände der Vorrichtung bzw. des Systems von dem Quantencomputersystem QUSYS ab, wobei die der erste verlegbare Quantencomputer QC1 bevorzugt zumindest zweitweise die gleiche Quantencomputerberechnung durchführt, die der zweite verlegbare Quantencomputer QC2 durchführt. Dabei umfasst die Quantencomputerberechnung bevorzugt eine Überwachungsmaßnahme zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des jeweiligen verlegbaren Quantencomputers QC1, QC2. Dabei führt bevorzugt der erste verlegbare Quantencomputer QC1 die Quantencomputerberechnung des ersten verlegbaren Quantencomputers QC1 unabhängig von der Durchführung der Quantencomputerberechnung des zweiten verlegbaren Quantencomputers QC2 durch. Dies ermöglicht den Vergleich der Ergebnisse der Quantencomputerberechnungen durch die Rechnerkerne CPU der Steuervorrichtungen µC der verlegbaren Quantencomputer QC1, QC2 und/oder die Quantencomputerüberwachungsvorrichtungen QUV der verlegbaren Quantencomputer QC1, QC1.The deployable quantum computer system preferably comprises QUSYS with at least two quantum computers, a first deployable quantum computer QC1 and a second deployable quantum computer QC2, with several measuring devices for recording operating variables of the Quan tencomputer system QUSYS or a device or a system. Typically, the states of the device or system depend on the quantum computer system QUSYS, whereby the first deployable quantum computer QC1 preferably carries out at least twice the same quantum computer calculation that the second deployable quantum computer QC2 carries out. The quantum computer calculation preferably includes a monitoring measure for checking the functionality of the respective deployable quantum computer QC1, QC2. The first deployable quantum computer QC1 preferably carries out the quantum computer calculation of the first deployable quantum computer QC1 independently of the implementation of the quantum computer calculation of the second deployable quantum computer QC2. This makes it possible to compare the results of the quantum computer calculations by the computer cores CPU of the control devices μC of the deployable quantum computers QC1, QC2 and/or the quantum computer monitoring devices QUV of the deployable quantum computers QC1, QC1.
Verfahren zur ÜberwachungMonitoring procedures
Die hier vorgelegte Schrift schlägt darüber hinaus ein Verfahren zur Überwachung des Ablaufs eines auf mindestens einer Steuervorrichtung µC eines verlegbaren Quantencomputers QC ablauffähigen Quantencomputerprogramms mittels einer Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC vor. Dabei umfasst der verlegbaren Quantencomputer QC Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und bevorzugt Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 und die Steuervorrichtung µC mit dem Rechnerkern CPU und erste Mittel zur Manipulation von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und ggf. zur Manipulation von Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC und zweite Mittel zum Auslesen des Zustands von Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und ggf. Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC. Dabei steuert bevorzugt der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die ersten Mittel zur Manipulation von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und ggf. Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC und die zweiten Mittel zum Auslesen des Zustands von Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und ggf. Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC. Dabei löst die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV bevorzugt bei einer Manipulation einer Teilmenge der Quantenpunkte und/oder ggf. der Kernquantenpunkte der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und ggf. Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des Quantencomputers QC während der Quantencomputerprogrammlaufzeit eine Ausnahmebedingung (Exception), insbesondere eine Unterbrechung (Interrupt) des Quantencomputerprogrammablaufs, aus, wenn diese Manipulation nicht vorgesehen war. Dies kann bei einem Programmsprung durch Störungen wie kosmischer Strahlung geschehen, was hierdurch abgefangen wird.The document presented here also proposes a method for monitoring the execution of a quantum computer program that can be executed on at least one control device µC of a deployable quantum computer QC by means of a quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC. The deployable quantum computer QC includes quantum dots NV1, NV2, NV3 and preferably core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 and the control device µC with the computer core CPU and first means for manipulating quantum dots NV1, NV2, NV3 and, if necessary, for manipulating core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC and second means for reading out the state of quantum dots NV1, NV2, NV3 and, if applicable, core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC. The computer core CPU of the control device µC preferably controls the first means for manipulating quantum dots NV1, NV2, NV3 and possibly core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC and the second means for reading out the state of quantum dots NV1, NV2, NV3 and possibly core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the Quantum Computer QC. The quantum computer monitoring device QUV preferably triggers upon manipulation of a subset of the quantum dots and/or possibly the core quantum dots of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and possibly core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the quantum computer QC during the quantum computer program runtime, an exception, in particular an interruption, of the quantum computer program flow, if this manipulation was not intended. This can happen during a program jump due to interference such as cosmic radiation, which is intercepted by this.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt für den verlegbaren Quantencomputer QC einen nicht flüchtigen Speicher NVM, insbesondere ein Read-Only-Memory oder ein Flash-Memory oder einen nicht flüchtigen Speicher, für einen verlegbaren Quantencomputer QC insbesondere als Teil eines Steuergeräts eines Fahrzeugs vor. Bevorzugt ist in dem nicht flüchtigen Speicher NVM ein Quantencomputerprogramm abgespeichert, das auf mindestens einem Rechnerkern µC des Quantencomputers QC ablauffähig und zur Ausführung des vorbeschrieben Verfahrens nach geeignet ist.The document presented here proposes a non-volatile memory NVM, in particular a read-only memory or a flash memory or a non-volatile memory, for the deployable quantum computer QC, in particular as part of a control unit of a vehicle. A quantum computer program is preferably stored in the non-volatile memory NVM, which can be executed on at least one computer core µC of the quantum computer QC and is suitable for carrying out the method described above.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt zur weiteren Absicherung der Funktionstüchtigkeit des verlegbaren Quantencomputers QC mit mindestens einem Rechnerkern CPU einer Steuervorrichtung µC und mit einer Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV das Folgende vor:
- Auf dem mindestens einen Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC soll ein Quantencomputerprogramm ablauffähig sein. Die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV überwacht während der Quantencomputerprogrammlaufzeit den Ablauf des Quantencomputerprogramms während der Ausführung durch die anderen Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC. Beim einem Zugriff des Rechnerkerns CPU auf einen bestimmten Adressbereich innerhalb eines Speichers RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC oder auf andere vorbestimmte Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC erzeugt die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV eine Ausnahmebedingung (Exception), insbesondere eine Unterbrechung (Interrupt) des Quantencomputerprogrammablaufs. Woraufhin der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC die Ausführung des Quantencomputerprogramms typischerweise in vorzugsweise vorbestimmter Weise unterbricht.
- A quantum computer program should be able to run on the at least one computer core CPU of the control device µC. The quantum computer monitoring device QUV monitors the flow of the quantum computer program during execution by the other device parts of the quantum computer QC during the quantum computer program runtime. When the computer core CPU accesses a specific address area within a memory RAM, NVM of the control device µC of the quantum computer QC or other predetermined device parts of the quantum computer QC, the quantum computer monitoring device QUV generates an exception, in particular an interruption of the quantum computer program flow. Whereupon the computer core CPU of the control device μC of the quantum computer QC typically interrupts the execution of the quantum computer program in a preferably predetermined manner.
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC oder eine zentrale Steuereinheit ZSE oder ein anderes Rechnersystem, die beispielsweise mit dem Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC über den externen Datenbus EXTDB verbunden sein können, können beispielsweise die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV konfigurieren. Bevorzugt weist der Quantencomputer QC und/oder der Rechnerkern µC Mittel zum Durchlaufen einer Ausnahmebedingungs-Routine (Exception-Routine) nach dem Auslösen einer Ausnahmebedingung während der Quantencomputerprogrammlaufzeit auf. Die Ausnahmebedingungsroutine kann selbst wieder ein Quantencomputerprogramm sein.The computer core CPU of the control device µC or a central control unit ZSE or another computer system, which can be connected, for example, to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC via the external data bus EXTDB, for example the quantum computer monitoring Configure QUV device. The quantum computer QC and/or the computer core µC preferably has means for running through an exception routine after an exception condition has been triggered during the quantum computer program runtime. The exception routine can itself be a quantum computer program.
Weiteres ÜberwachungsverfahrenFurther monitoring procedure
Die hier vorgelegte Schrift schlägt ein Verfahren zum Betrieb eines verlegbaren Quantencomputersystems QUSYS mit einem verlegbaren Quantencomputer QC und mit einer Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV mit folgenden beispielhaften Schritten vor:
- - Überwachen des korrekten Quantencomputerprogrammablaufs des Quantencomputerprogramms des verlegbaren Quantencomputers QC, insbesondere durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV oder ein andere Rechnersystem;
- - Durchführen vorbestimmter Quantencomputerberechnungen mit mindestens einer Quantenoperation zur Berechnung vorbestimmter Quantencomputerberechnungsergebnisse in vorbestimmten Zeiträumen vor vorbestimmten Zeitpunkten, insbesondere durch den Quantencomputer QC, und
- - Ansteuern einer Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV nach diesen vorbestimmten Zeitpunkten und Durchführung eines Rücksetzens (Reset-Funktion) oder Reinitialisierens des Quantencomputers QC auf einen vordefinierten Quantencomputerprogrammrestartzustand oder dergleichen, wenn diese Ansteuerung nicht in vorbestimmter Weise erfolgt durchführt.
- - Monitoring the correct quantum computer program flow of the quantum computer program of the deployable quantum computer QC, in particular by the quantum computer monitoring device QUV or another computer system;
- - Carrying out predetermined quantum computer calculations with at least one quantum operation for calculating predetermined quantum computer calculation results in predetermined time periods before predetermined times, in particular by the quantum computer QC, and
- - Controlling a quantum computer monitoring device QUV after these predetermined times and carrying out a reset (reset function) or reinitialization of the quantum computer QC to a predefined quantum computer program restart state or the like if this control is not carried out in a predetermined manner.
DatenbusseData buses
Der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC umfasst bevorzugt eine Datenschnittstelle DBIF mit der der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC mit übergeordneten Rechnersystemen du/oder anderen Quantencomputern QC2 kommunizieren und Daten austauschen kann. Insbesondere kann der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC über die Datenschnittstelle DBIF mit einer zentralen Steuereinheit ZSE kommunizieren und Daten austauschen. Die Datenschnittstelle kann drahtgebunden und/oder drahtlos sein.The proposed quantum computer QC preferably comprises a data interface DBIF with which the proposed quantum computer QC can communicate with higher-level computer systems du/or other quantum computers QC2 and exchange data. In particular, the proposed quantum computer QC can communicate with a central control unit ZSE via the data interface DBIF and exchange data. The data interface can be wired and/or wireless.
Über die interne Datenschnittstelle MDBIF und den Steuerdatenbus SDB kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC und/oder die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV mit des verlegbaren Quantencomputers QC mit den Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC kommunizieren und Daten und Signale austauschenVia the internal data interface MDBIF and the control data bus SDB, the computer core CPU of the control device µC and/or the quantum computer monitoring device QUV with the deployable quantum computer QC can communicate with the device parts of the quantum computer QC and exchange data and signals
Magnetisches SystemMagnetic system
Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC ein System zur Kompensation externer Magnetfelder und des Erdmagnetfelds. Hierzu verfügt der vorgeschlagene mobile verlegbare Quantencomputer QC vorzugsweise über Sensorsystem zur dreidimensionalen Erfassung des dreidimensionalen Vektors der magnetischen Flussdichte B. Vorzugsweise erfasst das Sensorsystem zur dreidimensionalen Erfassung des dreidimensionalen Vektors der magnetischen Flussdichte B diesen dreidimensionalen Vektors der magnetischen Flussdichte B in der Nähe des Substrats D. Beispielsweise kann das Sensorsystem zur dreidimensionalen Erfassung des dreidimensionalen Vektors der magnetischen Flussdichte B drei Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz für die drei Raumrichtungen X, Y, und Z umfassen. Es ist denkbar ein einziges Sensorsystem einzusetzen, wenn es die Ausrichtung des Magnetfelds zulässt. Beispielsweise kann der Quantencomputer QC einen Magnetfeldsensor MSx für die magnetische Flussdichte Bx in Richtung der X-Achse umfassen. Beispielsweise kann der Quantencomputer QC einen Magnetfeldsensor MSy für die magnetische Flussdichte By in Richtung der Y-Achse umfassen. Beispielsweise kann der Quantencomputer QC einen Magnetfeldsensor MSz für die magnetische Flussdichte Bz in Richtung der Z-Achse umfassen.The deployable quantum computer QC preferably includes a system for compensating for external magnetic fields and the earth's magnetic field. For this purpose, the proposed mobile deployable quantum computer QC preferably has a sensor system for three-dimensional detection of the three-dimensional vector of magnetic flux density B. Preferably, the sensor system for three-dimensional detection of the three-dimensional vector of magnetic flux density B detects this three-dimensional vector of magnetic flux density B in the vicinity of the substrate D. For example, the sensor system for three-dimensional detection of the three-dimensional vector of the magnetic flux density B can include three magnetic field sensors MSx, MSy, MSz for the three spatial directions X, Y, and Z. It is conceivable to use a single sensor system if the alignment of the magnetic field allows it. For example, the quantum computer QC may include a magnetic field sensor MSx for the magnetic flux density B x in the X-axis direction. For example, the quantum computer QC may include a magnetic field sensor MSy for the magnetic flux density B y in the Y-axis direction. For example, the quantum computer QC may include a magnetic field sensor MSz for the magnetic flux density B z in the Z-axis direction.
Typischerweise umfasst der vorgeschlagene mobile Quantencomputer QC magnetfelderzeugende Vorrichtungen PM, MGx, MGy, MGz. Die magnetfelderzeugenden Vorrichtungen können Permanentmagnete PM und/oder Spulen MGx, MGy, MGz, insbesondere Helmholtz-Spulen und Helmholtz-Spulenpaare, als Magnetfelderzeugungsmittel umfassen. Die Permanentmagnete PM erzeugen permanent eine magnetische Flussdichte. Die Spulen MGx, MGy, MGz erzeugen eine magnetische Fußdichte entsprechend ihrer elektrischen Bestromung. Bevorzugt sind die Permanentmagneten PM und die Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz Teil eines magnetischen Kreises. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise umfasst der magnetische Kreis ein Joch. Bevorzugt befindet sich der Permanentmagnet PM in einem Luftspalt. Bevorzugt kann eine Positioniervorrichtung PV den Permanentmagneten PM relativ zu Substrat D und/oder in dem Luftspalt neu positionieren und so die auf das Subastrat D mit den Quantenpunkten einwirkende magnetische Flussdichte B verändern.Typically, the proposed mobile quantum computer QC includes magnetic field generating devices PM, MGx, MGy, MGz. The magnetic field generating devices can include permanent magnets PM and/or coils MGx, MGy, MGz, in particular Helmholtz coils and Helmholtz coil pairs, as magnetic field generating means. The permanent magnets PM permanently generate a magnetic flux density. The coils MGx, MGy, MGz generate a magnetic base density according to their electrical current. The permanent magnets PM and the magnetic field generating means MGx, MGy, MGz are preferably part of a magnetic circuit. Preferably, but not necessarily, the magnetic circuit includes a yoke. The permanent magnet PM is preferably located in an air gap. Preferably, a positioning device PV can reposition the permanent magnet PM relative to the substrate D and/or in the air gap and thus change the magnetic flux density B acting on the substrate D with the quantum dots.
Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC eine Navigationsvorrichtung GPS, die dem Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC die aktuelle Position mitteilt. Bevorzugt kann die Steuervorrichtung µC mit Hilfe geomagnetischer Karten des Erdmagnetfelds die sich daraus ergebende Erdmagnetfeldstärke und deren magnetischen Flussdichteanteil bestimmen. Wird der Quantencomputer QC translatorisch bewegt oder rotiert, so kann beispielsweise der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC Vorhersagewerte für zukünftige translatorische Koordinaten und/oder zukünftige Rotationen über den externen Datenbus EXTDB erhalten oder aus erhaltenen oder ermittelten Geschwindigkeitswerten und Rotationsgeschwindigkeitswerten voraussagen. Daher kann dann der Rechnerkern CPU des Quantencomputers QC Änderungen des auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 zukünftig einwirkenden Magnetfelds voraussagen und mittels einer Veränderung des im Quantencomputer QC erzeugten Magnetfelds mittels der magnetfelderzeugende Vorrichtungen PM, MGx, MGy, MGz kompensieren.The control device µC of the quantum computer QC preferably comprises a navigation device GPS, which informs the computer core CPU of the control device µC of the current position. Preferred The control device µC can use geomagnetic maps of the earth's magnetic field to determine the resulting earth's magnetic field strength and its magnetic flux density component. If the quantum computer QC is moved or rotated translationally, then, for example, the computer core CPU of the quantum computer QC can receive prediction values for future translational coordinates and/or future rotations via the external data bus EXTDB or can predict them from received or determined speed values and rotational speed values. Therefore, the computer core CPU of the quantum computer QC can then make changes to the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 in the future Predict magnetic field and compensate by changing the magnetic field generated in the quantum computer QC using the magnetic field generating devices PM, MGx, MGy, MGz.
Das Verfahren zur Verhinderung von Störungen des Betriebs des verlegbaren Quantencomputers QC durch Änderungen externer Magnetfelder infolge einer Bewegung des verlegbaren Quantencomputers QC läuft bevorzugt wie folgt ab:
- In einem ersten Schritt a) stellt die Steuervorrichtung µC bevorzugt beispielsweise mittels Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz das derzeit wirkende externe Magnetfeld fest. In einem zweiten Schritt erfasst die Steuervorrichtung µC beispielsweise mittels eines Navigationssystems NAV und/oder einer Positionsermittlungsvorrichtung GPS die aktuellen Koordinaten und/oder die aktuelle Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung. Auf Basis dieser Daten und ggf. zusätzlicher Daten, wie zum Beispiel einer elektronischen Karte des Erdmagnetfeldes berechnet beispielsweise die Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC das zu erwartende neue externe Magnetfeld und passt bevorzugt die Bestromung der Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz so an, dass diese Änderung des externen Magnetfelds durch die Bewegung des Verlegbaren Quantencomputers QC im Wesentlichen nicht wirksam wird und die Berechnungsergebnisse von Quantencomputerprogrammen des verlegbaren Quantencomputers QC im Wesentlichen nicht beeinflussen.
- In a first step a), the control device μC preferably determines the external magnetic field currently in effect, for example using magnetic field sensors MSx, MSy, MSz. In a second step, the control device μC detects the current coordinates and/or the current speed and/or acceleration, for example by means of a navigation system NAV and/or a position determination device GPS. On the basis of this data and possibly additional data, such as an electronic map of the earth's magnetic field, the control device µC of the deployable quantum computer QC, for example, calculates the new external magnetic field to be expected and preferably adjusts the current supply to the magnetic field generating means MGx, MGy, MGz so that they Change in the external magnetic field due to the movement of the deployable quantum computer QC essentially does not take effect and essentially does not affect the calculation results of quantum computer programs of the deployable quantum computer QC.
Zur Vereinfachung der Darstellung nehmen wir hier an, dass die Navigationsvorrichtung GPS, nicht nur die translatorischen Koordinaten bestimmt, also beispielsweise die Position auf der Erdoberfläche, sondern auch die winkelmäßige Ausrichtung des verlegbaren Quantencomputers QC und die Winkelgeschwindigkeit der Veränderung dieser Winkel. Nur unter Berücksichtigung der translatorischen Veränderungen und der rotatorischen Veränderungen der Position und Ausrichtung des verlegbaren Quantencomputers QC kann das Rechnersystem CPU des verlegbaren Quantencomputers QC die notwendige Anpassung der Magnetfelderzeugung geeignet vorausberechnen und die magnetfelderzeugende Vorrichtungen PM, MGx, MGy, MGz geeignet steuern.To simplify the illustration, we assume here that the navigation device GPS not only determines the translational coordinates, for example the position on the earth's surface, but also the angular orientation of the deployable quantum computer QC and the angular velocity of the change in these angles. Only by taking into account the translational changes and the rotational changes in the position and orientation of the deployable quantum computer QC can the computer system CPU of the deployable quantum computer QC suitably predict the necessary adjustment of the magnetic field generation and suitably control the magnetic field generating devices PM, MGx, MGy, MGz.
Hierzu kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise die erste Magnetfeldsteuerung MFSx veranlassen, die Bestromung des ersten Magnetfelderzeugungsmittels MGx, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bx erzeugt, mit elektrischem Strom anzupassen.For this purpose, the computer core CPU of the control device µC can, for example, cause the first magnetic field controller MFSx to adapt the energization of the first magnetic field generating means MGx, which preferably generates a magnetic flux density B x , with electrical current.
Hierzu kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise auch die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy veranlassen, die Bestromung des zweiten Magnetfelderzeugungsmittels MGy, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte By erzeugt, mit elektrischem Strom anzupassen. Hierzu kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise auch die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz veranlassen, die Bestromung des dritten Magnetfelderzeugungsmittels MGz, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bz erzeugt, mit elektrischem Strom anzupassen.For this purpose, the computer core CPU of the control device µC can, for example, also cause the second magnetic field controller MFSy to adapt the energization of the second magnetic field generating means MGy, which preferably generates a magnetic flux density B y , with electrical current. For this purpose, the computer core CPU of the control device µC can, for example, also cause the third magnetic field controller MFSz to adapt the energization of the third magnetic field generating means MGz, which preferably generates a magnetic flux density B z , with electrical current.
Hierzu kann der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC beispielsweise auch die Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM veranlassen, die Positionierung des Permanentmagneten PM der bevorzugt eine permanente, räumlich inhomogene magnetische Flussdichte B erzeugt, räumlich anzupassen und damit die magnetische Flussdichte am Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 anzupassen.For this purpose, the computer core CPU of the control device µC can, for example, also cause the positioning device PV of the permanent magnet PM to spatially adapt the positioning of the permanent magnet PM, which preferably generates a permanent, spatially inhomogeneous magnetic flux density B, and thus the magnetic flux density at the location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 .
Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC erfasst mittels der besagten Magnetfeldsensoren MSx, MSy, MSz bevorzug das tatsächliche Magnetfeld und regelt die magnetische Flussdichte mittels der unmittelbar zuvor beschriebenen Stellglieder in Form der magnetfelderzeugende Vorrichtungen PM, MGx, MGy, MGz nach, um Abweichungen zwischen dem erfassten Vektor der magnetischen Flussdichte und dem gewünschten Vektor der magnetischen Flussdichte auszugleichen.The computer core CPU of the control device µC preferably detects the actual magnetic field using the said magnetic field sensors MSx, MSy, MSz and regulates the magnetic flux density using the actuators described immediately above in the form of the magnetic field generating devices PM, MGx, MGy, MGz in order to avoid deviations between the detected Vector of the magnetic flux density and the desired vector of the magnetic flux density.
Bevorzugt umfasst der Quantencomputer QC ein Beschleunigungssensorsystem, das translatorische und/oder rotatorische Beschleunigungen erkennen kann und die entsprechenden Werte an den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC liefert, sodass dieser ggf. Gegenmaßnahmen in Form von Gegenbeschleunigungen eines in den Figuren nicht gezeichneten Lageregelungssystems ergreifen kann. Ggf. kann der Rechnerkeren CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC für einige solcher Gegenmaßnahmen die Positioniervorrichtung PV des Permanentmagneten PM und/oder die translatorische Positioniervorrichtung XT in X-Richtung und/oder die translatorische Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung nutzen. Auch kann ggf. der Rechnerkeren CPU der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC den Fokus des optischen Systems OS in Abhängigkeit von solchen Koordinatenprognosen und/oder Geschwindigkeitsprognosen und/oder Beschleunigungsprognosen für translatorische Bewegungen und rotatorische Bewegungen modifizieren, um den Fokus zu halten. Beispielsweise kann der Rechnerkeren CPU der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC auf Basis solcher Koordinatenprognosen und/oder Geschwindigkeitsprognosen und/oder Beschleunigungsprognosen für translatorische Bewegungen und rotatorische Bewegungen Deformationen und mechanische Schwingungen innerhalb des verlegbaren Quantencomputers QC vorhersagen und ggf. solche mittels geeigneter Sensoren wie Kameras und Positions- und Abstandssensoren innerhalb des Quantencomputers QC erkennen und kompensieren.The quantum computer QC preferably comprises an acceleration sensor system that can detect translational and/or rotational accelerations and supplies the corresponding values to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC, so that it may take countermeasures in the form of counter-accelerations of a position control system not shown in the figures can. If necessary, the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC for some such countermeasures use the positioning device PV of the permanent magnet PM and / or the translational positioning device XT in the X direction and / or the translational positioning device YT in the Y direction. The computer core CPU of the control device µC of the deployable quantum computer QC can also, if necessary, modify the focus of the optical system OS depending on such coordinate forecasts and/or speed forecasts and/or acceleration forecasts for translational movements and rotational movements in order to maintain the focus. For example, the computer core CPU of the control device µC of the deployable quantum computer QC can predict deformations and mechanical vibrations within the deployable quantum computer QC based on such coordinate forecasts and/or speed forecasts and/or acceleration forecasts for translational movements and rotational movements and, if necessary, detect these using suitable sensors such as cameras and Detect and compensate for position and distance sensors within the QC quantum computer.
Energieversorgungpower supply
Der verlegbare Quantencomputer QC erhält bevorzugt seine Energie über eine Energieversorgung EV. Eine Ladevorrichtung LDV der Energieversorgung EV erhält die Energie von extern aus einer Energiequelle PWR.The deployable quantum computer QC preferably receives its energy from an EV energy supply. A charging device LDV of the energy supply EV receives the energy externally from an energy source PWR.
Einen guten Überblick über mögliche elektrische Energiequellen gibt das Buch: Vasily Y. Ushakov (Autor), „Electrical Power Engineering: Current State, Problems and Perspectives (Green Energy and Technology)“, Taschenbuch - 18. August 2018, Springer; 1st ed. 2018 Edition (18. August 2018), ISBN-10: 3319872850, ISBN-13: 978-3319872858.The book provides a good overview of possible electrical energy sources: Vasily Y. Ushakov (author), “Electrical Power Engineering: Current State, Problems and Perspectives (Green Energy and Technology)”, paperback - August 18, 2018, Springer; 1st ed. 2018 Edition (August 18, 2018), ISBN-10: 3319872850, ISBN-13: 978-3319872858.
Diese Energiequelle kann beispielsweise eine der folgenden Energiequellen sein:
- Elektrischer Generator
- Electric generator
Die Energiequelle kann ein elektrischer Generator sein, der mechanische Energie in elektrische Energie umsetzt. Bei der mechanischen Energie kann es sich beispielsweise um eine über eine Welle übertragene Energie oder die Energie eines sich bewegenden Fluids handeln. Es kann sich beispielsweise um eine elektrische Maschine, wie einen Synchron oder Asynchron oder Gleichstrommotor, einen Linearmotor, einen Reluktanzmotor oder einen BLDC-Motor oder dergleichen handeln, die die mechanische Energie einer linearen und/oder rotatorischen Bewegung mittels Induktion in Leitungen eines Stators und/oder Rotors in elektrische Energie umsetzt. Es kann sich auch um einem magnetohydrodynamischen Generator, kurz als MHD-Generator bezeichnet, handeln, der die Bewegung eines elektrisch leitenden Fluids in elektrische Energie umsetzt. Bei dem Fluid kann es sich um ein Plasma oder eine elektrisch leitende Flüssigkeit, beispielsweise eine Salzlösung oder ein geschmolzenes Metall handeln. Die eigentliche Energiequelle können beispielsweise ein Kernreaktor, ein Verbrennungsmotor, eine Heizvorrichtung, ein Jet-Triebwerk, ein Raketentriebwerk, ein Schiffsantrieb, ein Stirlingmotor, eine Turbine, eine Wasserturbine, eine Gasturbine, eine Wind-Turbine, ein Gezeitenkraftwerk, ein Wellenkraftwerk und dergleichen sein. Magnetohydrodynamische Generatoren sind beispielsweise aus den Schriften
Elektrochemische ZelleElectrochemical cell
Die Energiequelle kann eine elektrochemische Zelle sein. Dabei kann es sich beispielsweise um eine elektrochemische Zelle im weitesten Sinne handeln, die mittels chemischer Reaktionen elektrische Energie bereitstellt. Zu diesen elektrochemischen Zellen rechnet die die vorgelegte Schrift Akkumulatoren, Batterien und Brennstoffzellen.The energy source can be an electrochemical cell. This can, for example, be an electrochemical cell in the broadest sense, which provides electrical energy through chemical reactions. The document presented includes accumulators, batteries and fuel cells among these electrochemical cells.
Nukleare EnergiequellenNuclear energy sources
Bei den nuklearen Energiequellen unterscheidet die hier vorgelegte Schrift zwischen solchen, die auf der einen Seite die nukleare Energie zuerst in mechanische Energie, beispielsweise mittels Dampfkreisläufen und Turbinen umsetzen und dann mittels er oben erwähnten Generatoren in elektrische Energie umsetzen und auf der anderen Seite die nukleare Energie direkt in elektrische Energie umsetzen. Hier nennt die hier vorgelegte Schrift beispielhaft betavoltaische Zellen und thermonuklearer Generatoren. Diese haben den Vorteil, dass sie mobil ausgeführt werden können. Daher passen sie besonders gut zu der hier vorgestellten technischen Lehre. Die hier in Betracht gezogenen Radionuklidbatterien nutzen bevorzugt die Isotope 60Co, 90Sr, 106Ru, 144Cs, 147Pm, 210Pm, 210Po, 238Pu, 242Cm, 241Am, 243Am. Bevorzugt ist der verlegbare Quantencomputer QC durch eine Strahlenschirmung, beispielsweise aus Blei vor der Strahlung einer solchem nuklearen Energiequelle geschützt. Zu den Radionuklidbatterien gehören auch betavoltaische Zellen, die beispielsweise Betastrahlung von beta-Strahlern unmittelbar in elektrische Energie umsetzen.When it comes to nuclear energy sources, the document presented here distinguishes between those that, on the one hand, first convert nuclear energy into mechanical energy, for example using steam cycles and turbines, and then convert it into electrical energy using the generators mentioned above, and on the other hand, nuclear energy convert directly into electrical energy. The document presented here gives examples of betavoltaic cells and thermonuclear generators. These have the advantage that they can be carried out mobile. Therefore they fit particularly good for the technical teaching presented here. The radionuclide batteries considered here preferably use the isotopes 60 Co, 90 Sr, 106 Ru, 144 Cs, 147 Pm, 210 Pm, 210 Po, 238 Pu, 242 Cm, 241 Am, 243 Am. The deployable quantum computer QC is preferably protected from radiation from such a nuclear energy source by radiation shielding, for example made of lead. Radionuclide batteries also include betavoltaic cells, which, for example, convert beta radiation from beta emitters directly into electrical energy.
Solche Radionuklidbatterien sind beispielsweise aus den Schriften
Die Energiequelle kann auch eine erneuerbare Energiequelle wie eine Solarzelle oder ein Wasserkraftwerk mit einer Wasserturbine und einem Generator oder eine Windkraftanlage mit einer Windturbine und einem Generator sein.The energy source can also be a renewable energy source such as a solar cell or a hydroelectric power plant with a water turbine and a generator or a wind turbine with a wind turbine and a generator.
Die Energiequelle können auch herkömmliche Kohle- Braunkohle, Öl- und Gaskraftwerke sein, die kohlenstoffhaltige und/oder kohlenwasserstoffhaltige Brennstoffe verfeuern, um thermische Energie zu erzeugen und dann die thermische Energie in mechanische Energie umsetzen und dann die mechanische Energie in elektrische Energie umsetzen.The energy source can also be conventional coal, lignite, oil and gas power plants that burn carbonaceous and/or hydrocarbonaceous fuels to generate thermal energy and then convert the thermal energy into mechanical energy and then convert the mechanical energy into electrical energy.
Die Energiequelle können so genannte Energy Harvesting Devices sein. Dabei handelt es sich um Vorrichtungen, die in der Umwelt oder sonst wie ohnehin vorhandene Energieunterschiede nutzen, um z.B. aus der Bewegungsenergie einer Person oder eines anderen bewegten Objekts oder aus thermischen Unterschieden, beispielsweise in Heizungssystemen oder der gleichen Energie zu gewinnen.The energy source can be so-called energy harvesting devices. These are devices that use energy differences that already exist in the environment or otherwise, for example to obtain energy from the kinetic energy of a person or another moving object or from thermal differences, for example in heating systems or the same energy.
Schließlich kann die Energiequelle ganz einfach auch das Stromnetz sein, wobei die Primärenergiequelle dann unbestimmt bleiben kann.Finally, the energy source can simply be the power grid, although the primary energy source can then remain undetermined.
Bevorzugt bereitet die Ladevorrichtung LDV die Energie der Energieversorgung PWR der Ladevorrichtung LDV soweit auf, dass die Ladevorrichtung LDV mit der Energie der Energieversorgung PWR eine Energiereserve BENG, BENG2 laden kann. Beispielsweise kann es sich um einen Spannungswandler und/oder einen Buck-Konverter oder einen Boost-Konverter oder um einen Buck-Boost-Konverter je nach Art der Energieversorgung PWR handeln. Bevorzugt überwacht die Ladevorrichtung LDV den Ladevorgang der jeweiligen Energiereserve BENG, BENG2, wenn sie diese lädt.The charging device LDV preferably prepares the energy of the energy supply PWR of the charging device LDV to such an extent that the charging device LDV can charge an energy reserve BENG, BENG2 with the energy of the energy supply PWR. For example, it can be a voltage converter and/or a buck converter or a boost converter or a buck-boost converter depending on the type of power supply PWR. The charging device LDV preferably monitors the charging process of the respective energy reserve BENG, BENG2 when it charges them.
Sofern der Quantencomputer QC kein Quantencomputerprogramm ausführt und/oder keine Quantenoperationen durchführt, kann die Ladevorrichtung LDV auch Vorrichtungsteile des verlegbaren Quantencomputers QC über jeweilige Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2 versorgen. Bevorzugt lädt die Ladevorrichtung LDV dann auch eine oder mehrere der Energiereserven BENG, BENG2 des verlegbaren Quantencomputers QC. In dem Beispiel der
Die Ladevorrichtung LDV stellt zwar eine Barriere für Transienten der Energieversorgung PWR dar. Die Ladevorrichtung LDV kann aber diese transienten Störungen der Energieversorgung PWR in der Regel nicht vollständig unterdrücken. Auch produziert die Ladevorrichtung LDV, beispielsweise wenn die Ladevorrichtung LDV ein Schaltnetzteil ist, selbst transiente Störungen. Daher hat es sich bewährt, ein oder mehrere rauscharme Energiereserven BENG, BENG2 für die Versorgung besonders störanfälliger Vorrichtungsteile wie den Fotodetektor PD, den Verstärker V, den Lichtquellentreiber LDRV, die Lichtquelle LD und ggf. für magnetfelderzeugenden Vorrichtungsteile MFSx, MFSy, MFSz, MGx, MGy, MGz und Vorrichtungsteile mit zeitlich besonders sensitivem Signalschema wie der Wellenformgenerator WFG und den Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) vorzusehen. Besonders bevorzugt stabilisieren diese Vorrichtungsteile innerhalb dieser Vorrichtungsteile ihre internen Versorgungsspannungen nochmals, um das Rauschen und die Störungen der Energieversorgung maximal zu unterdrücken. Bevorzugt umfasst der Quantencomputer QC zur Versorgung der Vorrichtungsteile aus der einen Energiereserve oder der Mehrzahl von Energiereserven BENG, BENG2 eine oder mehrere Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2. Die Energieaufbereitungsvorrichtungen passen bevorzugt den Spannungspegel, der von der Ladevorrichtung LDV bzw. den Energiereserven BENG, BENG2 geliefert wird auf die benötigten Spannungspegel des jeweils versorgten Vorrichtungsteils des Quantencomputers QC bevorzugt mit einem Spannungsvorhalt an. In einer zweiten Regelstufe, die bevorzugt ein Linear-Regler ist können dann beispielsweise diese Linearregler den Spannungsvorhalt nutzen, um die eigentliche Versorgungsspannung der betreffenden Vorrichtungssteile des Quantencomputers QC rauscharm und präzise einzustellen.Although the charging device LDV represents a barrier to transients in the power supply PWR, the charging device LDV cannot generally completely suppress these transient disturbances in the power supply PWR. The charging device LDV also produces transient disturbances itself, for example if the charging device LDV is a switching power supply. It has therefore proven useful to have one or more low-noise energy reserves BENG, BENG2 for supplying device parts that are particularly susceptible to interference, such as the photodetector PD, the amplifier V, the light source driver LDRV, the light source LD and, if necessary, for device parts MFSx, MFSy, MFSz, MGx that generate magnetic fields. MGy, MGz and device parts with a particularly time-sensitive signal scheme such as the waveform generator WFG and the microwave and / or radio wave frequency generator MW / RF-AWFG to generate largely freely definable waveforms (English: arbitrary wave form generator). Particularly preferably, these device parts stabilize their internal supply voltages again within these device parts in order to maximally suppress the noise and disturbances in the energy supply. The quantum computer QC preferably comprises one or more energy processing devices SRG, SRG2 for supplying the device parts from the one energy reserve or the plurality of energy reserves BENG, BENG2. The energy processing devices preferably adapt the voltage level that is supplied by the charging device LDV or the energy reserves BENG, BENG2 to the required voltage levels of the device part of the quantum computer QC that is supplied, preferably with a voltage reserve. In one second control stage, which is preferably a linear regulator, these linear regulators can then, for example, use the voltage reserve to adjust the actual supply voltage of the relevant device parts of the quantum computer QC with low noise and precisely.
Bevorzugt trennen eine oder mehrere Trennvorrichtungen TS die eine Ladevorrichtung bzw. die mehreren Ladevorrichtungen LDV von der einen Energieaufbereitungsvorrichtung bzw. den mehreren Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2 und/oder der einen rauscharmen Energiereserve bzw. von den mehreren rauscharmen Energiereserven BENG, BENG2, wenn der Quantencomputer ein Quantencomputerprogramm ausführt und/oder eine Quantenoperation ausführt. Eine Quantenoperation im Sinne der hier vorgelegten Schrift ist eine Manipulation eines Quantenpunkts NV1, NV2, NV3 und/oder eines Kernquantenpunkts CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33. Ein Quantencomputerprogramm ist im Sinne der hier vorgestellten Schrift ein Programm, dass mindestens eine Quantenoperation umfasst. Bevorzugt kodieren ein oder mehrere binäre Daten im Speicher NVN, RAM der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC eine solche Quantenoperation. Beispielsweise kann es sich um ein vorbestimmtes Datenwort handeln. Eine Quantenoperation im Sinne der hier vorgelegten Schrift manipuliert zumindest den Quantenzustand zumindest eines Quantenpunkts der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des verlegbaren Quantencomputers QC und/oder manipuliert zumindest den Quantenzustand zumindest eines Kernquantenpunkts der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 des verlegbaren Quantencomputers QC. Das Datenwort, das eine solche Quantenoperation symbolisiert bezeichnet die technische Lehre der hier vorgelegten Schrift auch als Quanten-Op-Code. Ein Quantencomputerprogramm umfasst zumindest einen Quanten-Op-Code. In dem vorstehenden Fall, wenn der verlegbare Quantencomputer QC ein Quantencomputerprogramm ausführt und/oder eine Quantenoperation ausführt, versorgen die eine Energiereserve bzw. die mehreren Energiereserven BENG, BENG2 die eine Energieaufbereitungsvorrichtung bzw. den mehreren Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2 bevorzugt mit elektrischer Energie, die besonders rauscharm ist.One or more separating devices TS preferably separate the one charging device or the several charging devices LDV from the one energy processing device or the several energy processing devices SRG, SRG2 and / or the one low-noise energy reserve or from the several low-noise energy reserves BENG, BENG2, if the quantum computer is a Executes quantum computer program and/or performs a quantum operation. A quantum operation in the sense of the document presented here is a manipulation of a quantum dot NV1, NV2, NV3 and/or a core quantum dot CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 . In the sense of the document presented here, a quantum computer program is a program that includes at least one quantum operation. One or more binary data in the memory NVN, RAM of the control device μC of the deployable quantum computer QC preferably encode such a quantum operation. For example, it can be a predetermined data word. A quantum operation in the sense of the document presented here manipulates at least the quantum state of at least one quantum dot of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the deployable quantum computer QC and/or manipulates at least the quantum state of at least one core quantum dot of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 of the deployable quantum computer QC. The technical teaching of the document presented here also refers to the data word that symbolizes such a quantum operation as a quantum op code. A quantum computer program includes at least one quantum op-code. In the above case, when the deployable quantum computer QC executes a quantum computer program and/or carries out a quantum operation, the one or more energy reserves BENG, BENG2 preferably supply the one or more energy processing devices SRG, SRG2 with electrical energy, which is particularly is low noise.
Bevorzugt verbinden eine oder mehrere Trennvorrichtungen TS die eine Ladevorrichtung bzw. die mehreren Ladevorrichtungen LDV mit der einen Energieaufbereitungsvorrichtung bzw. den mehreren Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2 und/oder der einen rauscharmen Energiereserve bzw. von den mehreren rauscharmen Energiereserven BENG, BENG2, wenn der verlegbare Quantencomputer QC kein Quantencomputerprogramm ausführt und/oder keine Quantenoperation ausführt. In dem Fall lädt die Ladevorrichtung LDV bevorzugt die eine Energiereserve bzw. die mehreren Energiereserven BENG, BENG2 und versorgt ggf. die eine Energieaufbereitungsvorrichtung bzw. den mehreren Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG, SRG2 mit elektrischer Energie, die typischerweise nun weniger rauscharm ist.One or more separating devices TS preferably connect the one charging device or the several charging devices LDV with the one energy processing device or the several energy processing devices SRG, SRG2 and / or the one low-noise energy reserve or one of the several low-noise energy reserves BENG, BENG2, if the deployable quantum computer QC does not execute a quantum computer program and/or does not perform a quantum operation. In this case, the charging device LDV preferably charges the one energy reserve or the several energy reserves BENG, BENG2 and, if necessary, supplies the one energy processing device or the several energy processing devices SRG, SRG2 with electrical energy, which typically now has less noise.
MagnetfeldabschirmungMagnetic field shielding
Um den Einfluss externer Magnetfelder zu verringern, ist es sinnvoll, wenn der vorgeschlagene Quantencomputer QC mit einer Abschirmung AS für diese externen magnetischen Felder versehen ist. Diese Abschirmung kann beispielsweise eine passive Abschirmung AS beispielsweise in Form von µ-Metall-Matten und/oder eine aktive Abschirmung AS in Form eines magnetfelderzeugenden Systems sein, das ein magnetisches Gegenfeld zu einem externen magnetischen Störfeld erzeugt und dieses dadurch in seiner Wirkung reduziert und/oder sogar kompensiert. Bevorzugt umfasst daher der vorgeschlagene Quantencomputer einen oder mehrere Sensoren MSx, MSy, MSz zur Erfassung der Stärke der magnetischen Flussdichte B und/oder der magnetischen Feldstärke H. Bevorzugt nutzt die Steuervorrichtung µC die durch den einen oder die mehreren Sensoren MSx, MSy, MSz erfassten Werte der magnetischen Flussdichte B und/oder der magnetischen Feldstärke H zur Steuerung von Magnetfelderzeugungsmitteln MGx, MGy, MGz. Die Magnetfelderzeugungsmittel MGx, MGy, MGz erzeugen bevorzugt eine kompensierende magnetische Flussdichte B eines magnetischen Gegenfeldes, dass die magnetische Flussdichte B des magnetischen Störfeldes kompensiert.In order to reduce the influence of external magnetic fields, it makes sense if the proposed quantum computer QC is provided with a shield AS for these external magnetic fields. This shielding can be, for example, a passive shielding AS, for example in the form of µ-metal mats, and/or an active shielding AS in the form of a magnetic field-generating system, which generates a magnetic counterfield to an external magnetic interference field and thereby reduces its effect and/or or even compensated. The proposed quantum computer therefore preferably comprises one or more sensors MSx, MSy, MSz for detecting the strength of the magnetic flux density B and/or the magnetic field strength H. The control device preferably uses the μC detected by the one or more sensors MSx, MSy, MSz Values of the magnetic flux density B and/or the magnetic field strength H for controlling magnetic field generating means MGx, MGy, MGz. The magnetic field generating means MGx, MGy, MGz preferably generate a compensating magnetic flux density B of a magnetic counterfield that compensates for the magnetic flux density B of the magnetic interference field.
Bevorzugt erfasst ein erster Sensor MSx die Stärke der magnetischen Flussdichte B und/oder der magnetischen Feldstärke H in einer ersten Richtung, beispielsweise einer X-Achse. Eine erste Magnetfeldsteuerung MFSx versorgt bevorzugt ein erstes Magnetfelderzeugungsmittel MGx mit elektrischer Energie. Das erste Magnetfelderzeugungsmittel MGx erzeugt bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bx, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der ersten Richtung, also beispielsweise der Richtung der X-Achse, entspricht. Die erste Magnetfeldsteuerung MFSx bestromt bevorzugt das erste Magnetfelderzeugungsmittel MGx mit einem ersten elektrischen Strom Ix. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC das erste Magnetfelderzeugungsmittel MGx über die erste Magnetfeldsteuerung MFSx. Bevorzugt regelt die erste Magnetfeldsteuerung MFSx die Erzeugung der magnetischen Flussdichte Bx durch das erste Magnetfelderzeugungsmittel MGx in der Art, dass die vom ersten Sensor MSx erfasste magnetische Flussdichte B bzw. die vom ersten Sensor MSx erfasste magnetische Feldstärke H einem ersten Wert entspricht. Bevorzugt ist dieser erste Wert Null. Hierfür wertet die erste Magnetfeldsteuerung MFSx den vom ersten Sensor MSx erfassten Wert der magnetischen Flussdichte B bzw. den vom ersten Sensor MSx erfassten Wert der magnetischen Feldstärke H aus.A first sensor MSx preferably detects the strength of the magnetic flux density B and/or the magnetic field strength H in a first direction, for example an X-axis. A first magnetic field control MFSx preferably supplies a first magnetic field generating means MGx with electrical energy. The first magnetic field generating means MGx preferably generates a magnetic flux density B x , which preferably essentially has a direction that preferably corresponds to the first direction, for example the direction of the X-axis. The first magnetic field control MFSx preferably supplies the first magnetic field generating means MGx with a first electrical current Ix. The control device µC preferably controls the first magnetic field generating means MGx via the first magnetic field control MFSx. The first magnetic field control MFSx preferably regulates the generation of the magnetic flux density B x by the first magnetic field generating means MGx in such a way that the magnetic flux density B detected by the first sensor MSx or that by the first sensor MSx detected magnetic field strength H corresponds to a first value. This first value is preferably zero. For this purpose, the first magnetic field controller MFSx evaluates the value of the magnetic flux density B detected by the first sensor MSx or the value of the magnetic field strength H detected by the first sensor MSx.
Bevorzugt erfasst ein zweiter Sensor MSy die Stärke der magnetischen Flussdichte B und/oder der magnetischen Feldstärke H in einer zweiten Richtung, beispielsweise einer Y-Achse. Bevorzugt ist die Richtung der Y-Achse senkrecht zur Richtung der X-Achse gewählt. Eine zweite Magnetfeldsteuerung MFSy versorgt bevorzugt ein zweites Magnetfelderzeugungsmittel MGy mit elektrischer Energie. Das zweites Magnetfelderzeugungsmittel MGy erzeugt bevorzugt eine magnetische Flussdichte By, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der zweiten Richtung, also beispielsweise der Richtung der Y-Achse, entspricht. Die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy bestromt bevorzugt das zweite Magnetfelderzeugungsmittel MGy mit einem zweiten elektrischen Strom Iy. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC das zweite Magnetfelderzeugungsmittel MGy über die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy. Bevorzugt regelt die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy die Erzeugung der magnetischen Flussdichte By durch das zweite Magnetfelderzeugungsmittel MGy in der Art, dass die vom zweiten Sensor MSy erfasste magnetische Flussdichte B bzw. die vom zweiten Sensor MSy erfasste magnetische Feldstärke H einem zweiten Wert entspricht. Bevorzugt ist dieser zweite Wert Null. Hierfür wertet die zweite Magnetfeldsteuerung MFSy den vom zweiten Sensor MSy erfassten Wert der magnetischen Flussdichte B bzw. den vom zweiten Sensor MSy erfassten Wert der magnetischen Feldstärke H aus.A second sensor MSy preferably detects the strength of the magnetic flux density B and/or the magnetic field strength H in a second direction, for example a Y-axis. The direction of the Y-axis is preferably chosen perpendicular to the direction of the X-axis. A second magnetic field control MFSy preferably supplies a second magnetic field generating means MGy with electrical energy. The second magnetic field generating means MGy preferably generates a magnetic flux density B y , which preferably essentially has a direction that preferably corresponds to the second direction, for example the direction of the Y axis. The second magnetic field control MFSy preferably energizes the second magnetic field generating means MGy with a second electrical current Iy. The control device µC preferably controls the second magnetic field generating means MGy via the second magnetic field control MFSy. The second magnetic field control MFSy preferably regulates the generation of the magnetic flux density B y by the second magnetic field generating means MGy in such a way that the magnetic flux density B detected by the second sensor MSy or the magnetic field strength H detected by the second sensor MSy corresponds to a second value. This second value is preferably zero. For this purpose, the second magnetic field control MFSy evaluates the value of the magnetic flux density B detected by the second sensor MSy or the value of the magnetic field strength H detected by the second sensor MSy.
Bevorzugt erfasst ein dritter Sensor MSz die Stärke der magnetischen Flussdichte B und/oder der magnetischen Feldstärke H in einer dritten Richtung, beispielsweise einer Z-Achse. Bevorzugt ist die Richtung der Z-Achse senkrecht zur Richtung der X-Achse und senkrecht zur Richtung der Y-Achse gewählt. Eine dritte Magnetfeldsteuerung MFSz versorgt bevorzugt ein drittes Magnetfelderzeugungsmittel MGz mit elektrischer Energie. Das dritte Magnetfelderzeugungsmittel MGz erzeugt bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bz, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der dritten Richtung, also beispielsweise der Richtung der Z-Achse, entspricht. Die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz bestromt bevorzugt das dritte Magnetfelderzeugungsmittel MGz mit einem dritten elektrischen Strom Iz. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC das dritte Magnetfelderzeugungsmittel MGz über die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz. Bevorzugt regelt die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz die Erzeugung der magnetischen Flussdichte Bz durch das dritte Magnetfelderzeugungsmittel MGz in der Art, dass die vom dritten Sensor MSz erfasste magnetische Flussdichte B bzw. die vom dritten Sensor MSz erfasste magnetische Feldstärke H einem dritten Wert entspricht. Bevorzugt ist dieser dritte Wert Null. Hierfür wertet die dritte Magnetfeldsteuerung MFSz den vom dritten Sensor MSz erfassten Wert der magnetischen Flussdichte B bzw. den vom dritten Sensor MSz erfassten Wert der magnetischen Feldstärke H aus.A third sensor MSz preferably detects the strength of the magnetic flux density B and/or the magnetic field strength H in a third direction, for example a Z-axis. The direction of the Z-axis is preferably selected perpendicular to the direction of the X-axis and perpendicular to the direction of the Y-axis. A third magnetic field control MFSz preferably supplies a third magnetic field generating means MGz with electrical energy. The third magnetic field generating means MGz preferably generates a magnetic flux density B z , which preferably essentially has a direction that preferably corresponds to the third direction, for example the direction of the Z-axis. The third magnetic field control MFSz preferably supplies the third magnetic field generating means MGz with a third electrical current Iz. The control device µC preferably controls the third magnetic field generating means MGz via the third magnetic field control MFSz. The third magnetic field control MFSz preferably regulates the generation of the magnetic flux density B z by the third magnetic field generating means MGz in such a way that the magnetic flux density B detected by the third sensor MSz or the magnetic field strength H detected by the third sensor MSz corresponds to a third value. This third value is preferably zero. For this purpose, the third magnetic field controller MFSz evaluates the value of the magnetic flux density B detected by the third sensor MSz or the value of the magnetic field strength H detected by the third sensor MSz.
Der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC verfügt typischerweise über ein optisches System OS, das es der Lichtquelle LED erlaubt, die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Pumpstrahlung LB zu bestrahlen. Bevorzugt handelt es sich bei dem optischen System OS um ein konfokales Mikroskop. Bevorzugt ermöglicht das optische System OS aber auch die optische Auslesung des Zustands von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des verlegbaren Quantencomputers QC. Hierzu weist der verlegbare Quantencomputer QC des verlegbaren Quantencomputersystems QUSYS beispielsweise bevorzugt einen dichroischen Spiegel DBS auf, der die von den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 emittierte Fluoreszenzstrahlung FL passieren lässt und die Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 lenkt und die Pumpstrahlung LB von dem Fotodetektor PD zur Detektion der Fluoreszenzstrahlung FL abhält. Statt eines dichroischen Spiegels DBS kann der verlegbare Quantencomputer QC der Quantencomputersystems QUSYS beispielsweise auch einen dichroischen Spiegel DBS aufweisen, der die von den Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 emittierte Fluoreszenzstrahlung FL wegspiegelt und die Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD über das optische System OS auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 passieren lässt, sodass die Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD diese Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Pumpstrahlung LB der Pumpstrahlungswellenlänge λpmp bestrahlt. In dem Fall erfasst bevorzugt das optische System OS die Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der dichroischen Spiegel DBS spiegelt diese Fluoreszenzstrahlung FL auf den Fotodetektor PD zur Detektion der Fluoreszenzstrahlung FL. Dier vorschlagsgemäße verlegbare Quantencomputer QC umfasst somit, sofern er eine optische Auslesung der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 verwendet, einen Fotodetektor PD zur Erfassung der Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Der Fotodetektor PD erzeugt typischerweise in Abhängigkeit von der Fluoreszenzstrahlung FL ein Empfangssignal S0. Ein im Signalpfad nachfolgender Verstärker V verstärkt und filtert typischerweise das Empfangssignal S0 zu einem verstärkten Empfangssignal S1. Der Verstärker V dient somit typischerweise zur Verstärkung und/oder Filterung des Ausgangssignals des Fotodetektors PD, das typischerweise das Empfangssignal S0 ist. Bevorzugt ist das verstärkte Empfangssignal S1 ein digitalisiertes Signal bestehend aus einem oder mehreren Abtastwerten. Bevorzugt erfasst die Steuervorrichtung µC beispielsweise mittels eines Analog-zu-Digital-Wandlers ADCV den Wert des verstärkten Empfangssignals S1. Der vorschlagsgemäße verlegbare Quantencomputer QC umfasst, sofern er eine elektronische Auslesung der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 verwendet, eine entsprechende Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. An dieser Stelle verweist die hier vorgelegte Schrift ausdrücklich nochmals auf die Schrift
Das bevorzugte, hier für die Verwendung in Quantencomputern QC und quantentechnologischen Vorrichtungen vorgeschlagene p-Metall (Mumetall, Englisch: „mu-metal” oder Englisch: „permalloy“) gehört typischerweise zu einer Gruppe weichmagnetischer Nickel-Eisen-Legierung mit 72 bis 80 % Nickel sowie Anteilen von Kupfer, Molybdän, Kobalt oder Chrom mit hoher magnetischer Permeabilität, die in dem vorgeschlagenen verlegbaren Quantencomputer QC bzw. der vorgeschlagenen quantentechnologischen Vorrichtung zur Abschirmung AS niederfrequenter externer Magnetfelder eingesetzt wird.The preferred p-metal proposed here for use in quantum computers QC and quantum technology devices (Mumetall, English: “mu-metal” or English: “permalloy”) typically belongs to a group of soft magnetic nickel-iron alloys with 72 to 80% nickel and proportions of copper, molybdenum, cobalt or chromium with high magnetic permeability is used in the proposed deployable quantum computer QC or the proposed quantum technological device for shielding AS from low-frequency external magnetic fields.
Solches µ-Metall besitzt vorschlaggemäß eine hohe Permeabilität (µr=50.000 bis 140.000 oder mehr), die bewirkt, dass sich der magnetische Fluss der externen niederfrequenten Magnetfelder im Material des Gehäuses GH des verlegbaren Quantencomputers QC konzentriert. Dieser Effekt führt bei der Abschirmung AS niederfrequenter oder statischer magnetischer Störfelder zu einer beachtlichen Schirmdämpfung. Somit sind die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 auch dann gegen solche externen magnetischen Felder geschirmt, wenn der verlegbare Quantencomputer QC im Zuge einer Verlegung die räumliche Orientierung und/oder den Ort ändert, wobei mit einer solchen Änderung der Orientierung des verlegbaren Quantencomputers QC und/oder der Ortsänderung eines solchen verlegbaren Quantencomputers QC typischerweise eine Änderung der Orientierung und oder der Stärke der magnetischen Felder, die auf den verlegbaren Quantencomputer QC einwirken, relativ zum verlegbaren Quantencomputer QC einhergeht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der verlegbare Quantencomputer QC z.B. zur Gewichtsersparnis nicht über eine aktive Schirmung gegen externe magnetische Felder verfügt, die das störende Magnetfeld mittels eines Magnetfeldsensors MSX, MSy, MSz erfassen würde und mittels geeigneter Mittel MFSx, MFSy, MFSz, MGX, MGy, MGz ein magnetisches Gegenfeld zur Kompensation erzeugen würde.According to the proposal, such µ-metal has a high permeability (µ r =50,000 to 140,000 or more), which causes the magnetic flux of the external low-frequency magnetic fields to concentrate in the material of the housing GH of the deployable quantum computer QC. This effect leads to considerable shielding attenuation when shielding AS from low-frequency or static magnetic interference fields. Thus, the quantum dots NV1, NV2, NV3 and core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 are shielded against such external magnetic fields even when the deployable quantum computer QC changes the spatial orientation and/or location in the course of a relocation, with such a change in the orientation of the relocatable quantum computer QC and/or the change in location of such a relocatable quantum computer QC typically resulting in a change in the orientation and/or the strength of the magnetic fields act on the deployable quantum computer QC, relative to the deployable quantum computer QC. This is particularly advantageous if the deployable quantum computer QC, for example to save weight, does not have active shielding against external magnetic fields, which would detect the interfering magnetic field using a magnetic field sensor MSX, MSy, MSz and using suitable means MFSx, MFSy, MFSz, MGX, MGy, MGz would generate a magnetic opposing field for compensation.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt u.a. auch vor, dass die Abschirmung AS des Quantencomputers QC Teil des Gehäuses GH des verlegbaren Quantencomputers QC oder das Gehäuse GH des verlegbaren Quantencomputers QC selbst sein kann. Wie bereits beschrieben, steuert die Steuervorrichtung µC die Lichtquelle LD mit Hilfe des besagten Lichtquellentreibers LDRV. Dabei erzeugt die Steuervorrichtung µC vorzugsweise ein Lichtquellensteuersignal, das beispielsweise das Sendesignal S5 sein kann, mittels geeigneter Mittel. Der Lichtquellentreiber LDRV versorgt dann typischerweise die Lichtquelle LD in Abhängigkeit von dem Lichtquellensteuersignal der Steuervorrichtung µC mit elektrischer Energie. Die Lichtquelle LD erzeugt die Pumpstrahlung LB somit bevorzugt in Abhängigkeit von dem Lichtquellensteuersignal der Steuervorrichtung µC. Vorzugsweise erzeugt somit die Lichtquelle LD die Pumpstrahlung LB bevorzugt in Abhängigkeit von dem Sendesignal S5. In dem Fall der
Zur Erreichung der Verlegbarkeit wurde bis hierher die Verwendung eines raumtemperaturfähigen verlegbaren Quantencomputers QC auf Basis von paramagnetischen Zentren als Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 unter Verwendung nuklearer magnetischer Momente als Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mit optischer Pumpstrahlung LB und optischer Zustandsauslesung oder elektronischer Zustandsauslesung der Quantenpunktzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und einer geeigneten verlegbaren, möglichst passiven Abschirmung AS vorgeschlagen.To achieve deployability, the use of a room temperature deployable QC quantum computer based on paramagnetic centers as quantum dots NV1, NV2, NV3 using nuclear magnetic moments as core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 has been used so far , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 with optical pump radiation LB and optical state readout or electronic state readout of the quantum dot states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and a suitable deployable, preferably passive shielding AS proposed.
Dier hier vorgelegte Vorschlag schlägt nun vor, dass der verlegbare Quantencomputer QC und/oder die mobile Vorrichtung eine verlegbare Energieversorgung EV zur Versorgung des verlegbaren Quantencomputers QC mit Energie aufweist. Erst hierdurch wird die Verlegbarkeit komplettiert. Bevorzugt befindet sich die Energieversorgung EV innerhalb des Gehäuses GH. Dabei kann das Gehäuse GH ein Teilgehäuse mit einem magnetisch abgeschirmten Bereich umfassen, in dem sich die für Magnetfelder empfindlichen Teilvorrichtungen des verlegbaren Quantencomputers QC befinden. Außerhalb dieses Teilgehäuses, aber noch innerhalb des Gehäuses GH befinden sich bevorzugt die Teile des verlegbaren Quantencomputers QC, die zum Ersten nicht oder weniger empfindlich gegen magnetische und elektromagnetische externe Störfelder sind und/oder selbst elektromagnetische und/oder magnetische Störfelder erzeugen. Die Energieversorgung EV ist daher bevorzugt außerhalb des Teilgehäuses innerhalb des Gehäuses GH des verlegbaren Quantencomputers QC platziert. Die Quantencomputer QC1 bis QC16 eines Quantencomputersystems QUSYS können auch ein gemeinsames Gehäuse GH aufweisen.The proposal presented here now suggests that the deployable quantum computer QC and/or the mobile device has a deployable energy supply EV for supplying the deployable quantum computer QC with energy. This is the only way to complete the installability. The energy supply EV is preferably located within the housing GH. The housing GH can comprise a partial housing with a magnetically shielded area in which the partial devices of the deployable quantum computer QC that are sensitive to magnetic fields are located. Outside this partial housing, but still within the housing GH, there are preferably the parts of the deployable quantum computer QC which, firstly, are not or less sensitive to external magnetic and electromagnetic interference fields and/or themselves generate electromagnetic and/or magnetic interference fields. The energy supply EV is therefore preferably placed outside the partial housing within the housing GH of the deployable quantum computer QC. The quantum computers QC1 to QC16 of a quantum computer system QUSYS can also have a common housing GH.
Typischerweise ist der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC zusammen mit allen notwendigen Mitteln zu seinem Betrieb Teil des verlegbaren Quantencomputersystem QUSYS, also z.B. des Smartphones oder des tragbaren Quantencomputersystems QUSYS oder des Fahrzeugs oder des verlegbaren Waffensystems.Typically, the proposed deployable quantum computer QC, together with all the means necessary for its operation, is part of the deployable quantum computer system QUSYS, for example the smartphone or the portable quantum computer system QUSYS or the vehicle or the deployable weapon system.
Diese Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC müssen somit ebenfalls verlegbar sein. Das vorgeschlagene verlegbare Quantencomputersystem QUSYS umfasst als verlegbare Mittel für dessen Betrieb und insbesondere eine oder mehrere verlegbare Energieversorgungen EV und/oder einen oder mehrere verlegbare Quantencomputer QC. Im Sinne dieser Schrift sind diese Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC ebenfalls Teil des Smartphones oder des Kleidungsstücks oder des tragbaren Quantencomputersystem QUSYS oder des Fahrzeugs oder des verlegbaren Waffensystems. Dabei ist für die Auslegung der Ansprüche unerheblich, ob der Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC trotz des Vorhandenseins aller Mittel zum Betrieb des verlegbaren Quantencomputers QC als Teil des verlegbaren Quantencomputers QC an Mittel und/oder Kommandos außerhalb des Quantencomputers QC gekoppelt ist. Wichtig ist, dass der verlegbare Quantencomputer QC ohne diese an Mittel und/oder Kommandos außerhalb des Quantencomputers QC potenziell funktionstüchtig ist. Beispielsweise soll ein verlegbare Quantencomputersystem QUSYS, dass aufgrund der Programmierung der zentralen Steuereinrichtung ZSE und/oder der Programmierung einer Steuervorrichtung µC eines Quantencomputers QC des Quantencomputersystems QUSYS auf ein externes Startkommando wartet, von den Ansprüchen immer noch umfasst sein.These means for operating the deployable quantum computer QC must therefore also be deployable. The proposed deployable quantum computer system QUSYS includes deployable means for its operation and in particular one or more deployable energy supplies EV and/or one or more deployable quantum computers QC. For the purposes of this document, these means for operating the deployable quantum computer QC are also part of the smartphone or the item of clothing or the portable quantum computer system QUSYS or the vehicle or the deployable weapon system. It is irrelevant to the interpretation of the claims whether the operation of the deployable quantum computer QC is coupled to means and/or commands outside the quantum computer QC despite the presence of all means for operating the deployable quantum computer QC as part of the deployable quantum computer QC. It is important that the deployable quantum computer QC is potentially functional without these resources and/or commands outside the quantum computer QC. For example, a deployable quantum computer system QUSYS should be based on the programming of the central control device ZSE and/or the programming of a Control device µC of a quantum computer QC of the quantum computer system QUSYS waits for an external start command, still be covered by the claims.
Die mobile verlegbare Energieversorgung EV umfasst bevorzugt eine oder mehrere verlegbare Ladevorrichtungen LDV mit einer oder mehreren Energieversorgungen PWR der Ladevorrichtung en LDV, eine oder mehrere verlegbare Trennvorrichtungen TS, eine oder mehrere verlegbare Energiereserven BENG und eine oder mehrere verlegbare Energieaufbereitungsvorrichtungen SRG. Die mobile Energieversorgung EV umfasst bevorzugt eine Energieaufbereitungsvorrichtung SRG, insbesondere einen Spannungswandler oder einen Spannungsregler oder einen Stromregler, die verhindert, dass Änderungen des Energieinhalts der Energiereserve BENG der Energieversorgung EV, beispielsweise des Ladezustands eines Akkumulators als Energiereserve BENG der Energieversorgung EV, sich auf den verlegbaren Quantencomputer QC und/oder das Quantencomputersystem QUSYS auswirkt. Dabei versorgen die die mobile Energieversorgung EV die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG mit Energie und die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG z.B. den verlegbaren Quantencomputer QC und ggf. weitere Teile des Quantencomputersystems QUSYS mit elektrischer Energie. In dem Fall versorgt also die Energieversorgung EV z.B. den Quantencomputer QC nur indirekt über die Energieaufbereitungsvorrichtung SRG mit elektrischer Energie.The mobile, deployable energy supply EV preferably comprises one or more deployable charging devices LDV with one or more energy supplies PWR of the charging device en LDV, one or more deployable separation devices TS, one or more deployable energy reserves BENG and one or more deployable energy processing devices SRG. The mobile energy supply EV preferably comprises an energy processing device SRG, in particular a voltage converter or a voltage regulator or a current regulator, which prevents changes in the energy content of the energy reserve BENG of the energy supply EV, for example the state of charge of a battery as an energy reserve BENG of the energy supply EV, from affecting the relocatable quantum computer QC and/or the quantum computer system QUSYS. The mobile energy supply EV supplies the energy processing device SRG with energy and the energy processing device SRG, for example, supplies the deployable quantum computer QC and possibly other parts of the quantum computer system QUSYS with electrical energy. In this case, the energy supply EV, for example, only supplies the quantum computer QC with electrical energy indirectly via the energy processing device SRG.
Typischerweise ist der verlegbare Quantencomputer QC vorschlagsgemäß dazu eingerichtet und vorgesehen, mit einer verringerten ersten Anzahl an Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 auch bei Raumtemperatur arbeiten zu können. Raumtemperatur als Betriebstemperatur der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 führt zu einer Verbreiterung der Resonanzen im Resonanzspektrum, sodass diese sich überlagern. Bevorzugt weist der vorgeschlagene verlegbare Quantencomputer QC daher eine verlegbare Kühlvorrichtung KV auf, die zusammen mit dem verlegbaren Quantencomputer QC verlegbar ist. Die betreffende verlegbare Kühlvorrichtung KV ist bevorzugt dazu geeignet und/oder vorgesehen ist, die Temperatur der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 zu senken. Die Absenkung der Betriebstemperatur der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 führt zu einer Verschmälerung der Resonanzen im Resonanzspektrum, sodass diese sich in geringerem Maße oder nicht überlagern. Eine solche Kühlung mittels einer Kühlvorrichtung KV senkt bevorzugt die Temperatur der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 soweit ab, dass der Quantencomputer QC mit einer gegenüber der ersten Anzahl an Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 erhöhten zweiten Anzahl an Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 arbeiten kann.Typically, according to the proposal, the deployable quantum computer QC is set up and intended to be able to work with a reduced first number of quantum dots NV1, NV2, NV3 even at room temperature. Room temperature as the operating temperature of the quantum dots NV1, NV2, NV3 leads to a broadening of the resonances in the resonance spectrum, so that they overlap. The proposed deployable quantum computer QC therefore preferably has a deployable cooling device KV, which can be deployed together with the deployable quantum computer QC. The relevant relocatable cooling device KV is preferably suitable and/or intended to control the temperature of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 ,
Bevorzugt umfasst der verlegbarer Quantencomputer QC als verlegbare Kühlvorrichtung KV ein Closed Loop Helium Gas Cooling System HeCLCS, auch das als Closed Cycle Cryocooler bezeichnet wird. Wir verweisen hier beispielsweise auf https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler.The deployable quantum computer QC preferably comprises, as the deployable cooling device KV, a closed loop helium gas cooling system HeCLCS, also referred to as a closed cycle cryocooler. For example, we refer to https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler.
Eine weitere Ausprägung des Vorschlags betrifft einen verlegbaren Quantencomputer, der eine verlegbare zweite verlegbare Energieversorgung aufweist. Die verlegbare zweite Energieversorgung kann mit der ersten verlegbaren Energieversorgung (Bat) ganz oder teilweise identisch sein. Bevorzugt versorgt diese zweite verlegbare Energieversorgung BENG die verlegbare Kühlvorrichtung KV, mit Energie. Dies hat den Vorteil, dass die erste Energieversorgung nicht durch transiente Störungen der Elektromotoren der verlegbaren Kühlvorrichtung KV gestört wird.A further embodiment of the proposal concerns a deployable quantum computer that has a deployable second deployable power supply. The relocatable second power supply can be completely or partially identical to the first relocatable power supply (BAT). This second relocatable energy supply BENG preferably supplies the relocatable cooling device KV with energy. This has the advantage that the first energy supply is not disturbed by transient disturbances in the electric motors of the relocatable cooling device KV.
Eine weitere Ausprägung des Vorschlags betrifft einen verlegbaren Quantencomputer QC zur Verwendung in einer mobilen Vorrichtung. Ganz besonders bevorzugt ist eine Verwendung in einem Smartphone oder einen tragbaren Quantencomputersystem QUSYS oder in einem Fahrzeug Kfz oder in einem Waffensystem. Das bedeutet, dass die hier vorgelegte Schrift ein verlegbares Waffensystem mit einem verlegbaren Quantencomputer QC vorschlägt, der Teil des verlegbaren Waffensystems ist. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des verlegbaren Quantencomputers QC als Teil des Feuerleitsystems des Waffensystems oder des Navigationssystems GPS, NAV des Waffensystems. Besonders bevorzugt verwendet das Waffensystem den verlegbaren Quantencomputer QC zu Lösung NP-vollständiger Probleme, wie beispielsweise aber nicht nur die Identifikation von Zielen, die Klassifikation von Zielen, Die Zuordnung von Zielen zu bekannten feindlichen Objekten wie Flugzeug und/oder Raketentypen, Fahrzeugtypen, Schiffstypen, Flugkörpertypen, Schwimmkörpertypen, Typen von Unterwasserfahrzeugen, Typen von Unterwasserobjekten, Typen von Raumfahrzeugen, Typen von Satelliten etc. Des Weiteren können die Auswahl der Reihenfolge der Zielbekämpfung und/oder die Auswahl der Waffenmittel und/oder die Auswahl der Munition zur Bekämpfung der Ziele zu den Problemen gehören, die das Waffensystem mit Hilfe des verlegbaren Quantencomputers QC löst. Außerdem kann das verlegbare Waffensystem mit Hilfe des verlegbaren Quantencomputer QC die Route des jeweiligen Geschosses oder Gefechtskopfes oder Waffenträgers zum Ziel mit Hilfe des verlegbaren Quantencomputers QC festlegen und/oder modifizieren und/oder überwachen.Another embodiment of the proposal concerns a deployable quantum computer QC for use in a mobile device. Use in a smartphone or a portable quantum computer system QUSYS or in a vehicle or in a weapon system is particularly preferred. This means that the document presented here proposes a deployable weapon system with a deployable quantum computer QC, which is part of the deployable weapon system. The use of the deployable quantum computer QC as part of the fire control system of the weapon system or the navigation system GPS, NAV of the weapon system is particularly preferred. The weapon system particularly preferably uses the deployable quantum computer QC to solve NP-complete problems, such as, but not only, the identification of targets, the classification of targets, the assignment of targets to known enemy objects such as aircraft and/or missile types, vehicle types, ship types, Types of missiles, types of floating bodies, types of underwater vehicles, types of underwater objects, types of spacecraft, types of satellites, etc. Furthermore, the selection of the order of attacking the targets and/or the selection of weapons and/or the selection of ammunition for combating the targets can be included Problems that the weapon system solves with the help of the deployable quantum computer QC. In addition, the deployable weapon system can use the deployable quantum computer QC to determine and/or modify and/or monitor the route of the respective projectile or warhead or weapon carrier to the target using the deployable quantum computer QC.
Ein solches Verfahren beginnt mit der Erfassung von Umfelddaten durch das Quantencomputersystem QUSYS in einem Schritt A). Die Erfassung der Umfelddaten erfolgt typischerweise mittels geeigneter Sensoren, die Teil des Quantencomputersystems QUSYS sein können oder die mit diesem Quantencomputersystem QUSYS über Datenverbindungen verbunden sind und Umfelddaten an das Quantencomputersystem QUSYS übermitteln. In einem Schritt B) identifiziert das Quantencomputersystem QUSYS Objekte im Umfeld des Quantencomputersystems QUSYS, wobei diese Umfeld auch entfern vom Quantencomputersystem QUSYS sein kann. Dabei klassifiziert in einem Schritt C) das Quantencomputersystem QUSYS die identifizierten Objekte im Umfeld des Quantencomputersystems QUSYS. Typischerweise klassifiziert das Quantencomputersystem QUSYS in dem Schritt C) die Objekte nach Gefährlichkeit und/oder Verwundbarkeit und/oder strategischer Wirkung, um eine Maximierung einer Waffenwirkung zu erzielen. Bevorzugt erfolgt diese Klassifikation in Schritt C) mittels eines neuronalen Netzwerkmodells, das das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ausführt. Bevorzugt nutzt das Quantencomputersystem QUSYS für diesen Schritt C) eine oder mehr Quantenoperationen zur Manipulation des Quantenzustand eines oder mehrere Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 eines oder mehrerer Quantencomputer QC1 bis QC16 des Quantencomputersystems QUSYS um die Klassifikation der Objekte durchzuführen. In einem Schritt D legt das Quantencomputersystem QUSYS die Waffen und/oder die Munition und/oder die Konfiguration und/oder die Reihenfolge der angegriffenen Objekte und/oder die angegriffenen und/oder die nicht angegriffenen Objekte fest. Bevorzugt erfolgt diese Festlegung in Schritt D) mittels eines neuronalen Netzwerkmodells, das das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ausführt. Bevorzugt nutzt das Quantencomputersystem QUSYS in dem Schritt D) eine oder mehr Quantenoperationen zur Manipulation des Quantenzustand eines oder mehrere Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 eines oder mehrerer Quantencomputer QC1 bis QC16 des Quantencomputersystems QUSYS um diese Festlegungen durchzuführen. In einem Schritt E) Schlägt das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ein oder mehr dieser Festgelegten Angriffsszenarien einem Bediener, beispielsweise einem oder mehreren Piloten und/oder einem mehreren Feuerleitoffizieren oder der Gleichen vor. Sofern diese den Feuerbefehl geben, kann beispielsweise das Quantencomputersystem QUSYS das freigegebene Angriffsszenario in einem Schritt F) umsetzen. Dies ist in
Bevorzugt weist der verlegbare Quantencomputer QC eine Abschirmung AS auf. Bevorzugt schirmt die Abschirmung AS die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, also beispielsweise die NV-Zentren, gegen elektromagnetische Felder und/oder elektromagnetische Wellen ab.The deployable quantum computer QC preferably has a shield AS. The shield AS preferably shields the quantum dots NV1, NV2, NV3, for example the NV centers, against electromagnetic fields and/or electromagnetic waves.
Der verlegbare Quantencomputer QC umfasst bevorzugt ein optisches System OS, dass die elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle LD auf die Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, also beispielsweise die paramagnetischen Zentren bzw. die NV-Zentren lenkt. Das optische System OS umfasst bevorzugt ein konfokales Mikroskop.The deployable quantum computer QC preferably comprises an optical system OS that directs the electromagnetic radiation from the light source LD onto the quantum dots NV1, NV2, NV3, for example the paramagnetic centers or the NV centers. The optical system OS preferably includes a confocal microscope.
Bevorzugt umfasst das optische System OS eine erste Kamera CM1, die die Fluoreszenzstrahlung FL der paramagnetischen Zentren NV1, NV2, NV3 und/oder von Clustern solcher paramagnetischer Zentren, also beispielsweise von NV-Zentren und/oder Clustern von NV-Zentren, erfasst. Andere fluoreszierende Defektzentren mit anderen Fluoreszenzwellenlängen sind denkbar. Solche anderen fluoreszierende Defektzentren mit anderen Fluoreszenzwellenlängen können somit eine Fluoreszenzstrahlung mit einer Fluoreszenzwellenlänge aufweisen, die von der Fluoreszenzwellenlänge λfl der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 verschieden ist und daher beispielsweise mittels eines dichroischen Spiegels an Stelle des halbdurchlässigen Spiegels STM oder mittels eines optischen Filters von der Pumpstrahlung LB und der Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 optisch abgetrennt werden kann. Bevorzugt ist das Substrat D auf einem Positioniertisch gelagert. Der Positioniertisch umfasst bevorzugt eine translatorische Positioniervorrichtung XT in X-Richtung und eine translatorische Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung die die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC über den Steuerdatenbus SDB bevorzugt steuert. Bevorzugt erfasst die erste Kamera CM1 die Position des Substrats D relativ zum optischen System OS und damit die Position der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 im Substrat D. Damit erfasst die erste Kamera CM1 die Position der paramagnetischen Zentren, also beispielsweise der NV-Zentren, relativ zum optischen System OS. Verlagert sich das Substrat D beispielsweise durch mechanische Schwingungen oder andere Störungen relativ zum optischen System OS, so erfasst ein Bildverarbeitungssystem des verlegbaren Quantencomputers QC diese mechanische Verlagerung beispielsweise durch Auswertung der Position fluoreszierender paramagnetischer Defektzentren. Das Bildverarbeitungssystem erfasst dabei bevorzugt mittels der ersten Kamera CM1 die Fluoreszenzmuster der Defektzentren und vergleicht deren Position auf dem Bild mit Sollpositionen.. Das Bildverarbeitungssystem ermittelt bevorzugt einen Verschiebungsvektor und Repositioniert das Substrat D mittels des Positioniertisches XT, YT gegenüber dem optischen System OS in Abhängigkeit von dem ermittelten Verschiebungsvektor. Diese Repositionierung führt die Bildverarbeitungsvorrichtung bevorzugt in der Art aus, dass die Position des Quantenpunkts, beispielsweise des paramagnetischen Zentrums bzw. eines Clusters paramagnetischer Zentren, relativ zum optischen System OS im nach Abschluss der Repositionierung bevorzugt Wesentlichen unverändert ist. Bevorzugt ist das Bildverarbeitungssystem Teil des verlegbaren Quantencomputers QC. Typischerweise arbeitet die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers als das Bildverarbeitungssystem. Das Bildverarbeitungssystem kann aber auch eine separate Teilvorrichtung des verlegbaren Quantencomputers QC sein. In dem Fall steuert bevorzugt die Steuervorrichtung µC das gesonderte Bildverarbeitungssystem über den Steuerdatenbus SDB. Das Bildverarbeitungssystem kann dann beispielsweise Teil der ersten Kameraschnittstelle CIF sein. Statt eines Bildverarbeitungssystems können auch andere Positionsverschiebungssensoren die Verlagerungen des Substrats D relativ zum optischen System Positionsverschiebungen des Substrats D relativ zum optischen System detektieren. Der vorgeschlagene Quantencomputer QC regelt auf Basis der Positionsverschiebungsdaten solcher Positionsverschiebungssensoren die Lage des Substrats D relativ zum optischen System OS dann nach. Beispielsweise können solche Positionsverschiebungssensoren die erfassten Positionsverschiebungsdaten der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC über den Steuerdatenbus SDB übermitteln, sodass die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC beispielsweise in Abhängigkeit von diesen erfassten Positionsverschiebungsdaten über den Steuerdatenbus SDB den Positioniertisch mittels der translatorischen Positioniervorrichtung XT in X-Richtung und mittels der translatorischen Positioniervorrichtung YT in Y-Richtung die die Steuervorrichtung µC das Substrat D gegenüber dem optischen System OS in Abhängigkeit von diesen ermittelten Positionsverschiebungsdaten wieder so repositioniert, als wenn im Wesentlichen keine Verschiebung stattgefunden hätte. Dies stellt sicher, dass der verlegbare Quantencomputer QC auch bei Vibrationen , Beschleunigungen und der gleichen funktioniert.The optical system OS preferably comprises a first camera CM1, which detects the fluorescence radiation FL of the paramagnetic centers NV1, NV2, NV3 and/or clusters of such paramagnetic centers, for example NV centers and/or clusters of NV centers. Other fluorescent defect centers with other fluorescence wavelengths are conceivable. Such other fluorescent defect centers with other fluorescence wavelengths can thus have fluorescence radiation with a fluorescence wavelength that is different from the fluorescence wavelength λ fl of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and therefore, for example, by means of a dichroic mirror instead of the semi-transparent mirror STM or by means of an optical filter the pump radiation LB and the fluorescence radiation FL of the quantum dots NV1, NV2, NV3 can be optically separated. The substrate D is preferably stored on a positioning table. The positioning table preferably comprises a translational positioning device XT in the X direction and a translational positioning device YT in the Y direction, which preferably controls the control device μC of the quantum computer QC via the control data bus SDB. The first camera CM1 preferably detects the position of the substrate D relative to the optical system OS and thus the position of the quantum dots NV1, NV2, NV3 in the substrate D. The first camera CM1 thus detects the position of the paramagnetic centers, for example the NV centers, relative to the optical system OS. If the substrate D shifts relative to the optical system OS, for example due to mechanical vibrations or other disturbances, an image processing system of the deployable quantum computer QC detects this mechanical displacement, for example by evaluating the position of fluorescent paramagnetic defect centers. The image processing system preferably detects the fluorescence patterns of the defect centers using the first camera CM1 and compares their position on the image with target positions. The image processing system preferably determines a displacement vector and repositions the substrate D using the positioning table XT, YT relative to the optical system OS depending on the determined displacement vector. The image processing device preferably carries out this repositioning in such a way that the position of the Quantum dot, for example the paramagnetic center or a cluster of paramagnetic centers, is preferably substantially unchanged relative to the optical system OS after completion of the repositioning. The image processing system is preferably part of the deployable quantum computer QC. Typically, the controller µC of the quantum computer works as the image processing system. However, the image processing system can also be a separate sub-device of the deployable quantum computer QC. In this case, the control device μC preferably controls the separate image processing system via the control data bus SDB. The image processing system can then be part of the first camera interface CIF, for example. Instead of an image processing system, other position displacement sensors can also detect the displacements of the substrate D relative to the optical system. The proposed quantum computer QC then adjusts the position of the substrate D relative to the optical system OS based on the position displacement data of such position displacement sensors. For example, such position displacement sensors can transmit the detected position displacement data to the control device µC of the quantum computer QC via the control data bus SDB, so that the control device µC of the quantum computer QC, for example depending on this detected position displacement data via the control data bus SDB, moves the positioning table by means of the translational positioning device XT in the X direction and by means of the translational positioning device YT in the Y direction, the control device µC repositions the substrate D relative to the optical system OS depending on this determined position displacement data as if essentially no displacement had taken place. This ensures that the deployable QC quantum computer also works with vibrations, accelerations and the like.
Bevorzugt umfasst der verlegbare Quantencomputer QC einen Fotodetektor PD und einen Verstärker V. Der Fotodetektor PD erfasst die Fluoreszenzstrahlung FL der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, wenn die Lichtquelle LD sie mit ihrer elektromagnetischen Strahlung, die als Pumpstrahlung LB dient, bestrahlt. Dies nutzt der verlegbare Quantencomputer QC bevorzugt zum Auslesen des Quantenzustands der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Bevorzugt handelt es sich bei den Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 um paramagnetische Zentren. Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Bevorzugt handelt es sich bei den paramagnetischen Zentren um NV-Zentren in Diamant. Der Verstärker V verstärkt und/oder filtert das Empfängerausgangssignal S0 des Fotodetektors PD zu einem verstärkten Empfängerausgangssignal S1. Das verstärkte Empfängerausgangssignal kann beispielsweise auch eine geordnete Menge von Daten in einem Speicher des Verstärkers V sein, wobei der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC bevorzugt über den Steuerdatenbus SDB diesen Speicher des Verstärkers V zumindest teilweise auslesen kann.The deployable quantum computer QC preferably comprises a photodetector PD and an amplifier V. The photodetector PD detects the fluorescent radiation FL of the quantum dots NV1, NV2, NV3 when the light source LD irradiates it with its electromagnetic radiation, which serves as pump radiation LB. The deployable quantum computer QC preferably uses this to read out the quantum state of the quantum dots NV1, NV2, NV3. The quantum dots NV1, NV2, NV3 are preferably paramagnetic centers. Quantum dots NV1, NV2, NV3. The paramagnetic centers are preferably NV centers in diamond. The amplifier V amplifies and/or filters the receiver output signal S0 of the photodetector PD to an amplified receiver output signal S1. The amplified receiver output signal can, for example, also be an ordered amount of data in a memory of the amplifier V, the computer core CPU of the control device μC preferably being able to read out this memory of the amplifier V at least partially via the control data bus SDB.
Des Weiteren kann der verlegbare Quantencomputer QC parallel oder alternativ zu dieser optischen Auslesung des Zustands von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 auch eine elektronische Auslesung von Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 vornehmen. Zu diesem Zweck kann der verlegbare Quantencomputer QC alternativ oder parallel zu dem Fotodetektor PD und dem Verstärker V eine Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 aufweisen. Bevorzugt umfasst die Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 elektrisch leitfähige Leitungen zum Anlegen elektrische Felder im Wirkungsbereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kontakte zur Absaugung von Ladungsträgeren im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Des Weiteren umfasst bevorzugt die Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 Vorrichtungen zur Bereitstellung der Steuersignale zur Ansteuerung der besagten elektrisch leitfähigen Leitungen zum Anlegen elektrische Felder im Wirkungsbereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3. Des Weiteren umfasst bevorzugt die Vorrichtung zum elektronischen Auslesen der Zustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 Vorrichtungen Verstärker zur Verstärkung der über die Kontakte zur Absaugung von Ladungsträgeren im Bereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 abgesaugten elektrischen Ströme von Ladungsträgern. Bevorzugt weist der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC einen oder mehrere Digital-zu-Analog-Wandler auf, die die an der Erzeugung der Steuersignale zur Ansteuerung der besagten elektrisch leitfähigen Leitungen LH1, LH2, LH3, LV1 zum Anlegen elektrische Felder im Wirkungsbereich der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mitwirken. Bevorzugt weist die erste horizontale Treiberstufe HD1 zur Ansteuerung des ersten anzusteuernden Quantenpunkts NV1 einen Analog-zu-Digital-Wandler auf, den der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus STB bevorzugt steuern kann. Bevorzugt weist die zweite horizontale Treiberstufe HD2 zur Ansteuerung des zweiten anzusteuernden Quantenpunkts NV2 einen Analog-zu-Digital-Wandler auf, den der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus STB bevorzugt steuern kann. Bevorzugt weist die dritte horizontale Treiberstufe HD3 zur Ansteuerung des dritten anzusteuernden Quantenpunkts NV3 einen Analog-zu-Digital-Wandler auf, den der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus STB bevorzugt steuern kann. Bevorzugt steuert die Steuervorrichtung µC einen oder mehreren dieser Digital-zu-Analog-Wandler über einen internen Steuerdatenbus SDB des verlegbaren Quantencomputers QC an.Furthermore, the deployable quantum computer QC can also carry out an electronic readout of quantum dots NV1, NV2, NV3 in parallel or as an alternative to this optical reading of the state of quantum dots NV1, NV2, NV3. For this purpose, the deployable quantum computer QC can have, alternatively or in parallel to the photodetector PD and the amplifier V, a device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3. The device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 preferably comprises electrically conductive lines for applying electric fields in the effective area of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and contacts for extracting charge carriers in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3. Furthermore, the device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 preferably comprises devices for providing the control signals for controlling said electrically conductive lines for applying electric fields in the effective range of the quantum dots NV1, NV2, NV3. Furthermore, the device for electronically reading out the states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 preferably includes devices for amplifying the electrical currents of charge carriers sucked out via the contacts for suctioning off charge carriers in the area of the quantum dots NV1, NV2, NV3. The proposed quantum computer QC preferably has one or more digital-to-analog converters, which are involved in generating the control signals for driving said electrically conductive lines LH1, LH2, LH3, LV1 for applying electric fields in the effective range of the quantum dots NV1, NV2 , NV3 contribute. For controlling the first quantum dot NV1 to be controlled, the first horizontal driver stage HD1 preferably has an analog-to-digital converter, which the computer core CPU of the control device μC can preferably control via the control data bus STB. For controlling the second quantum dot NV2 to be controlled, the second horizontal driver stage HD2 preferably has an analog-to-digital converter, which the computer core CPU of the control device μC can preferably control via the control data bus STB. The third horizontal driver stage HD3 preferably has an analog-to-digital converter for controlling the third quantum dot NV3 to be controlled, which the computer core CPU of the control device µC can be preferably controlled via the control data bus STB. The control device µC preferably controls one or more of these digital-to-analog converters via an internal control data bus SDB of the deployable quantum computer QC.
Diese Hardware (Q-circuit hardware model) des Quanten-Gatter-Hardware-Modells 11 umfasst Mittel mWA, LH1, LV1, LV2 zum Beeinflussen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels elektromagnetischer HF-Wellen und/oder elektromagnetischer Mikrowellen und Mittel MW/RF-AWFG zum Ansteuern dieser Mittel. Diese Hardware (Q-circuit hardware model) des Quanten-Gatter-Hardware-Modells 11 umfasst Mittel LD, OS zum Beeinflussen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels optischer Pumpstrahlung LB und Mittel WFG, LDRV zum Ansteuern dieser Mittel. Diese Hardware (Q-circuit hardware model) des Quanten-Gatter-Hardware-Modells 11 umfasst Mittel LH1, LV1, LV2 zum Selektieren der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 mittels statischer elektromagnetischer Felder und Mittel zum Ansteuern dieser Mittel. Diese Hardware (Q-circuit hardware model) des Quanten-Gatter-Hardware-Modells 11 umfasst somit Mittel wie RadiowellenLeitungen und -Bauelemente, Mikrowellen-Leitungen und -Bauelemente (RF, HF lines), ein optisches System (optical system), und ein elektrisches Gitter (electric grid), wie es beispielsweise die
Eine Gate-Pulse-Timing Vorrichtung (gate pulse timing), die typischerweise den Mikrowellen- und Radiofrequenzgenerator MW/RF-AWFG umfasst, erzeugt die Steuersignale zur zeitgerechten Erzeugung der Signale auf den Radiowellenleitungen und Mikrowellenleitungen LH1, LV1, LV2. Eine Laser-Kontrollvorrichtung (laser control), typischerweise umfassend einen Wellenformgenerator WFG und einen Lichtquellentreiber LDRV und den Laser als Lichtquelle LD, mit dem das optische System OS mit typischerweise gepulster Pumpstrahlung LB gespeist wird. Einen Ein-Ausgangssignalerzeugung (l/O)-Signals steuert zur Selektion der an einer Quanten-Operation teilnehmenden Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 die Gleichspannungs- und Gleichstrompegelanteile des elektrischen Gitter s(electrical grid) umfassend die Ansteuerleitungen LH1, LV1, LV2. Eine Ablaufsteuerung (SPC) steuert die gesamten Vorgänge. Bevorzugt umfasst die Ablaufsteuerung eine Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC. Bevorzugt umfasst das optische System zum Auslesen des Quantenzustands der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 einen Fotodetektor PD zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung der Quantenpunkte der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 mit Verstärker V, Filter etc.A gate pulse timing device, which typically includes the microwave and radio frequency generator MW/RF-AWFG, generates the control signals for timely generation of the signals on the radio wave lines and microwave lines LH1, LV1, LV2. A laser control device (laser control), typically comprising a waveform generator WFG and a light source driver LDRV and the laser as a light source LD, with which the optical system OS is fed with typically pulsed pump radiation LB. An input-output signal generation (I/O) signal controls the selection of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 taking part in a quantum operation , CI3 2 , CI3 3 the DC voltage and DC level components of the electrical grid s (electrical grid) comprising the control lines LH1, LV1, LV2. A sequential control system (SPC) controls the entire process. The sequence control preferably comprises a control device μC of the quantum computer QC. Preferably, the optical system for reading out the quantum state of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 includes a photodetector PD for detection of electromagnetic radiation from the quantum dots of the quantum dots NV1, NV2, NV3 with amplifier V, filter etc.
Die Architektur der Hardware (Q-circuit hardware model) dieses Quantencomputers QC entspricht somit vorzugsweise im Wesentlichen der Architektur der
Dieser Quantencomputer QC ist nun vorzugsweise mit einer zentralen Steuereinheit (Bezugszeichen ZSE in
Die zentrale Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC führt ein Steuerverfahren (Transcompiler) in Form eines Transcompiler 9 genannten Steuerprogramms aus, das Steuerbefehle (Mnemonics) der quantentechnologischen Algorithmen 8 in konkrete Steuersignale für die oben beschriebenen Hardwarekomponenten umsetzt, die die Steuervorrichtung µC diesen über einen oder mehreren Steuerdatenbusse SDB übermittelt. Ein Optimierer (Optimizer), der typischerweise Teil des Transcompilers 9 ist, optimiert dabei in Form eines Optimierverfahrens, das die zentrale Steuereinheit µC typischerweise ausführt, ggf. Einstellungsparameter und ggf. Filterparameter und arbeitet ggf. Messsignale des optischen Systems OS, PD, V auf. Die Steuervorrichtung µ0 des Quantencomputers QC führt typischerweise ein Quantenfehlerkorrekturverfahren (QEC), das typischerweise Teil des Transcompilers 9 ist, in Form eines Quantenfehlerkorrekturprogramms aus, das die zentrale Steuereinheit µC typischerweise ausführt. Das Quantenfehlerkorrekturprogramm korrigiert die Fehler, die aufgrund des statistischen Verhalten der Quantenbits der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenbits der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31 sicher auftreten. Die Steuerverfahren, die die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt und die die Steuerbefehle (Mnemonics) symbolisieren, entsprechen dabei bevorzugt im wesentlichen abstrakten Quantenoperationen (Abstract Q-circuit models) bastrakter Quanten-Gatter-modellen 8, die die Steuervorrichtung µC typischerweise ausführt. Die Steuervorrichtung µC führt Zusammenfassungen solcher Verfahren als Quantenberechnungen (Quantum algorithms, quantentechnologische Algorithmen 7) aus. Neben diesen quantenspezifischen Komponenten umfasst eine vorschlagsgemäße Vorrichtung eine klassische Rechner-Hardware 6 in Harvard- oder von Neumann-Architektur (Classical hardware). Bevorzugt ist die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC eine solche klassische Hardware 6. Die klassische Hardware 6 führt bevorzugt klassische Programme und klassische Software 5 (classical Software, classical algiorithms) aus. Die Steuervorrichtung µC führt dann somit insgesamt hybride quantentechnologisch/klassische Programme und Software 3 (Quantum classical hybrid software) der klassischen Datenverarbeitung und der Quantenverarbeitung aus. Die abstrakten Quantengatter-Modelle umfassen aber auch klassische Steuerbefehle für die Steuervorrichtung µC, die im Rahmen der Durchführung einer Quanten-Gatter-Operation der Steuervorrichtung µC erlauben, Mittel zur Beeinflussung und/oder zum Auslesen der der Quantenbits der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und der Kernquantenbits der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31 in geeigneter Weise zu bedienen und Messergebnisse und Parameter im Rahmen der Durchführung einer Quanten-Gatter-Operation zu bearbeiten. Insofern stellen auch die abstrakten Quantengatter-Modelle hybride Software-Module dar, sodass die Grenze hier verschwommen ist.The central control device µC of the quantum computer QC executes a control method (transcompiler) in the form of a control program called a
Der Nutzer wendet dann das durch die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC zur Verfügung gestellte gemischte Verfahren auf konkrete reale Probleme an. (Real-world problem and data sets) im Rahmen von Anwendungsprogrammen 2 an.The user then applies the mixed method provided by the control device µC of the quantum computer QC to concrete real-world problems. (Real-world problem and data sets) as part of
Die technische Lehre dieses Dokuments beansprucht ein Verfahren, dass sich diese Unterverfahren gliedern lässt, und bezeichnet es mit dem Begriff Quanten-Computer-Stack.The technical teaching of this document claims a method that can be divided into these sub-methods and refers to it with the term quantum computer stack.
Das hier vorgelegte Dokument offenbart somit einen Quantencomputer QC, der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 eine Steuervorrichtung µC mit einem Speicher RAM, NVM und einem Rechnerkern CPU, Mittel WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2 zum Beeinflussen der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33, Mittel WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V zum elektrischen und/oder optischen Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 aufweist. Der Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC führt Informationen in dem Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC als Steuerbefehle des Rechnerkerns CPU aus und/oder verwendet diese als Daten. Der vorgeschlagene Quantencomputer zeichnet sich dadurch aus, dass die Informationen in dem Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC einen Software-Stackumfassen. Der Software-Stack 1 umfasst bevorzugt beispielsweise Quantengatter-Hardware-Modelle 11, 12 bis 17, 22, 23, einen Transcompiler 9, abstrakte Quantengatter-Modelle 8 für die Ausführung von Quantengatter-Operationen durch den Quantencomputer QC. Bevorzugt liegen die die Informationen in dem Speicher RAM, NVM der Steuervorrichtung µC als hybrides quantentechnologisch/klassisches Programm 3 in Form hybrider binärer Kodes vor, wobei diese hybriden binären Kodes klassische binäre klassische Kodes für klassische Algorithmen 4 und binäre quantentechnologische Codes von Quantenalgorithmen 7 umfassen. Die jeweiligen binären quantentechnologischen Codes repräsentieren jeweils ihnen zugehörige jeweilige Quantengatter-Modelle (8). Die Steuervorrichtung (µC) setzt mittels des Transcompilers (9) binäre quantentechnologische Codes der Quantengatter-Modelle (8) von Quantenalgorithmen (7) in Sequenzen von Aufrufen von Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) um, die die Steuervorrichtung µC ausführt. Die Steuervorrichtung µC setzt durch Ausführung der betreffenden Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) entsprechend den Quantengatter-Hardware-Modellen (11) Hardwarebefehle z.B. in Form von entsprechenden Signalisierungen an die Mittel (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V) zum Beeinflussen und / oder Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) ab. Die Steuervorrichtung µC veranlasst die Hardware des Quantencomputers QC in Form der besagten Mittel (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V somit dazu, diese Hardwarebefehle 12 bis 17, 22, 23 vorzugsweise zeitsynchron und vorzugsweise phasenrichtig durchzuführen. Die Steuervorrichtung µC veranlasst die Hardware des Quantencomputers QC in Form der besagten Mittel WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V somit dazu, durch Ausführung der betreffenden Kontrollprogramme 12 bis 17, 22, 23 entsprechend den Quantengatter-Hardware-Modellen 11 ggf. die die Antworten der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33 zu erfassen. Die Steuervorrichtung µC erzielt durch eine solche Erfassung somit ein Quantencomputerberechnungsergebnis und speichert dieses oder gibt dieses aus oder verwendet dieses weiter.The document presented here thus discloses a quantum computer QC, the quantum dots NV1, NV2, NV3 and core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 a control device µC with a Memory RAM, NVM and a computer core CPU, means WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2 for influencing the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 , CI3 1 , CI3 2 , CI3 3 , Medium WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V for electrically and/or optically reading out the quantum states of the quantum dots NV1, NV2 , NV3 and core quantum dots CI11, CI12 , CI13 , CI21 , CI22 , CI23 , CI31 , CI32 , CI33 . The computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC executes information in the memory RAM, NVM of the control device µC as control commands of the computer core CPU and / or uses these as data. The proposed quantum computer is characterized in that the information in the memory RAM, NVM of the control device µC includes a software stack. The
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) zumindest zeitweise zusätzliche Informationen, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG, BENG2, SRG2) von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers (QC) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Energieversorgung (LDV, TS, BENG, SRG, BENG2, SRG2) von Vorrichtungsteilen des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes, at least at times, additional information that the control device (µC) uses to control and/or monitor and/or regulate an energy supply (LDV, TS, BENG, SRG, BENG2, SRG2) of device parts of the quantum computer (QC) is used, this control and / or control and / or regulation of the energy supply (LDV, TS, BENG, SRG, BENG2, SRG2) of device parts of the quantum computer (QC) in parallel or quasi-parallel to the The hardware commands are executed in the form of the control programs (12 to 17, 22, 23).
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers RAM, NVM Informationen, insbesondere ein Kontrollprogramm 16, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung des optischen Systems (OS) des Quantencomputers (QC) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung des optischen Systems (OS) des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt. In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) Informationen des ein Kontrollprogramms 16, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung des optischen Systems (OS) des Quantencomputers (QC) in Abhängigkeit von einem Positionsmesssystem (ClF, CM1) verwendet.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory includes RAM, NVM information, in particular a
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) Informationen, insbesondere ein Kontrollprogramm 22, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Positioniervorrichtung (XT, YT, PV, PVC) zur Positionierung und/oder Ausrichtung des Substrats (D) gegenüber dem Optischen System (OS) des Quantencomputers (QC) in Abhängigkeit von einem Positionsmesssystem (CIF, CM1) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Positioniervorrichtung (XT, YT, PV, PVC) des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes information, in particular a
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) Informationen, insbesondere ein Kontrollprogramm 15, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Magnetfeldmessvorrichtung (MSx, MSy, MSy, MFSx, MFSy, MFSz) zur Erfassung der magnetischen Flussdichte am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Magnetfeldmessvorrichtung (MSx, MSy, MSy, MFSx, MFSy, MFSz) des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes information, in particular a
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) zusätzliche Informationen, insbesondere das Kontrollprogramm 15, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) zur Erzeugung einer zusätzlichen magnetischen Flussdichte am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes additional information, in particular the
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) zusätzliche Informationen, insbesondere das Kontrollprogramm 15, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (MGx, MGy, MGy, MFSx, MFSy, MFSz) des Quantencomputers (QC) in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten der Magnetfeldmessvorrichtung (MSx, MSy, MSy, MFSx, MFSy, MFSz) zur Erfassung der magnetischen Flussdichte am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes additional information, in particular the
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) Informationen, insbesondere ein Kontrollprogramm 23, die die Steuervorrichtung (µC) zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung einer Kühlvorrichtung (KV, HeCLCS) zur Kühlung des Materials am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers (QC) verwendet, wobei diese Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Kühlvorrichtung (KV, HeCLCS) des Quantencomputers (QC) zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes information, in particular a
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) weitere Informationen, insbesondere das Kontrollprogramm 23, umfasst, die die Steuervorrichtung µC zur Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung und/oder eines Temperatursensorsystems TS zur Erfassung eines Temperaturmesswertes der Temperatur des Materials am Ort der der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder am Ort der Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) des Quantencomputers QC verwendet, wobei die Steuerung und/oder Kontrolle und/oder Regelung der Kühlvorrichtung (KV, HeCLCS) des Quantencomputers QC in Abhängigkeit von diesem Temperaturmesswert zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes further information, in particular the
Das hier vorgelegte Dokument beschreibt darüber auf Grundlage der vorausgehenden Beschreibung einen Quantencomputer QC, bei dem der Inhalt des Speichers RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC Informationen, insbesondre ein Datenschnittstellenprogramm 28, umfasst, die die Steuervorrichtung µC zur Steuerung ein zur Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF des Quantencomputers QC verwendet, wobei diese Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF des Quantencomputers QC zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt.Based on the previous description, the document presented here describes a quantum computer QC, in which the content of the memory RAM, NVM of the control device µC of the quantum computer QC includes information, in particular a
In einer Variante des Quantencomputers QC umfasst der Inhalt des Speichers (RAM, NVM) Informationen, insbesondre ein Kryptografieprogramm 25, die die Steuervorrichtung µC zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von Daten verwendet, die der Quantencomputer QC und/oder die Steuervorrichtung µC über die die Datenschnittstelle DBIF erhalten oder versenden und/oder zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von anderen Daten des Quantencomputers QC verwendet, wobei diese Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung zeitlich parallel oder quasi parallel zur Ausführung der Hardwarebefehle in Form der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) erfolgt. In einer darauf aufbauenden Variante führt die Steuervorrichtung µC durch das Ausführen des Kryptografieprogramms 25 ein Verfahren zur PQC fähigen Verschlüsselung von Daten durchführt. Hierdurch ist diese Kommunikation vor potenziellen Angreifern geschützt und kann nicht mehr ohne Weiteres entschlüsselt werden. Dies ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn die Steuerung und/oder Kommunikation unbemannter autonomer Fahrzeuge und anderer mobiler Objekte, wie sie hier schon beschrieben wurden, geschützt werden soll. In einer darauf aufbauenden Variante erzeugt die Steuervorrichtung µC zumindest zeitweise ein oder mehrmals einen Verschlüsselungsschlüssel für das Kryptografieprogramm 25 mittels zumindest einer Quantenoperation unter Zuhilfenahme eines oder mehrerer Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder eines oder mehrerer Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33). Im einfachsten Fall setzt die Steuervorrichtung µC eine oder mehrere Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder ein oder mehrere Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) zurück, sodass bevorzugt alle zurückgesetzten Quantenbits der ein oder mehrere Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und/oder alle zurückgesetzten Quantenbits der ein oder mehreren Kernquantenpunkte (CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23, CI31, CI32, CI33) mit einer 50% Wahrscheinlichkeit unabhängig voneinander beim Auslesen einen logischen 1-Wert oder einen logischen 0-Wert ausgeben. Die so erzeugte Zufallszahl kann die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC1 als Schlüssel für ein Kryptografieverfahren auf Basis eines Kryptografieprogramms 25 verwenden. Der Vorteil ist ein nicht vorhersagbarer Schlüssel für die Datenverschlüsselung.In a variant of the quantum computer QC, the content of the memory (RAM, NVM) includes information, in particular a
Ein solcher Quantencomputer QC1 kann in einem Quantencomputersystem QUSYS mit einem oder mehreren weiteren Quantencomputer QC2 bis QC16 und/oder einem oder mehreren konventionellen Rechnern (ZSE, µC2 bis µC16) eingesetzt werden. Bevorzugt verbindet ein externer Datenbus EXTDB die einem oder mehreren Quantencomputer QC1 bis QC16 und/oder die einen oder mehreren konventionellen Rechner (ZSE, µC2 bis pC16) miteinander. Der externe Datenbus EXTDB kann ganz oder Teilweise drahtgebunden und/oder drahtlos sein. Die einen oder mehreren Quantencomputer QC1 bis QC16 und/oder die einen oder mehreren konventionellen Rechner (ZSE, µC2 bis µC16) des Quantencomputersystems QUSYS können jeweils eine oder mehrere Datenbusschnittstellen DBIF aufweisen, sodass komplexe Topologien möglich sind. Ein oder mehrerer Quantencomputer (QC1, QC8, QC9, QC16) können dabei beispielsweise als Gateways zwischen mehreren Quantencomputersystemen QUSYS fungieren.Such a quantum computer QC1 can be used in a quantum computer system QUSYS with one or more further quantum computers QC2 to QC16 and/or one or more conventional computers (ZSE, µC2 to µC16). An external data bus EXTDB preferably connects the one or more quantum computers QC1 to QC16 and/or the one or more conventional computers (ZSE, µC2 to pC16) with one another. The external data bus EXTDB can be fully or partially wired and/or wireless. The one or more quantum computers QC1 to QC16 and/or the one or more conventional computers (ZSE, µC2 to µC16) of the quantum computer system QUSYS can each have one or more data bus interfaces DBIF, so that complex topologies are possible. One or more quantum computers (QC1, QC8, QC9, QC16) can, for example, function as gateways between several QUSYS quantum computer systems.
Die hier vorgestellte technische Lehre offenbart ein Quantencomputersystem QUSYS, wobei das Quantencomputersystem QUSYS zumindest einen Quantencomputer QC1, wie zuvor beschrieben, umfasst. Ein Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS ist bevorzugt über die Datenbusschnittstelle DBIF mit dem externen Datenbus EXTDB verbunden. Ein Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS ist bevorzugt über die Datenbusschnittstelle DBIF und über diesen externen Datenbus EXTDB mit einer zentralen Steuereinheit ZSE des Quantencomputersystems QUSYS verbunden. Die Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS verschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit ZSE des Quantencomputersystems QUSYS Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Die Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS entschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit ZSE des Quantencomputersystems QUSYS Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Dies erschwert einem Angreifer das Stören des Quantencomputersystems QUSYS durch Manipulation der Datenübertragung zwischen Komponenten des Quantencomputersystems QUSYS. Dieses Dokument verweist in diesem Zusammenhang auf das beispielhafte Buch Daniel J. Bernstein, Johannes Buchmann, Erik Dahmen „Post-Quantum Cryptography“ 19. November 2008" Springer; 2009. Edition (19. November 2008), ISBN-10: 3540887016, ISBN-13: 978-3540887010.The technical teaching presented here discloses a quantum computer system QUSYS, the quantum computer system QUSYS comprising at least one quantum computer QC1, as described above. A computer core CPU of the control device μC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS is preferably connected to the external data bus EXTDB via the data bus interface DBIF. A computer core CPU of the control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS is preferably connected via the data bus interface DBIF and via this external data bus EXTDB to a central control unit ZSE of the quantum computer system QUSYS. The control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS encrypts at least part of the data communication between the central control unit ZSE of the quantum computer system QUSYS Control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS by means of the PQC-
Die hier vorgestellte technische Lehre offenbart ein Quantencomputersystem QUSYS, wobei das Quantencomputersystem QUSYS zumindest einen Quantencomputer QC1, wie zuvor beschrieben, umfasst und zumindest einen weiteren Quantencomputer QC2, wie zuvor beschrieben, umfasst. Ein Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS ist bevorzugt über die Datenbusschnittstelle DBIF des zumindest einen Quantencomputers QC1 mit dem externen Datenbus EXTDB verbunden. Ein Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS ist bevorzugt über die Datenbusschnittstelle DBIF des weiteren Quantencomputers QC2 mit dem externen Datenbus EXTDB verbunden. Ein Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS ist bevorzugt über die Datenbusschnittstelle DBIF des zumindest einen Quantencomputers QC1 und über diesen externen Datenbus EXTDB und über die Datenbusschnittstelle DBIF des weiteren Quantencomputers QC2 mit einem Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS verbunden. Die Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS verschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS und der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Die Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS verschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS und der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Die Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS entschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS und der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Die Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS entschlüsselt zumindest einen Teil der Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung µC des zumindest einen Quantencomputers QC1 des Quantencomputersystems QUSYS und der Steuervorrichtung µC des weiteren Quantencomputers QC2 des Quantencomputersystems QUSYS mittels des PQC-fähigen Kryptografieprogramms 25. Dies erschwert einem Angreifer das Stören des Quantencomputersystems QUSYS durch Manipulation der Datenübertragung zwischen Komponenten des Quantencomputersystems QUSYS.The technical teaching presented here discloses a quantum computer system QUSYS, wherein the quantum computer system QUSYS comprises at least one quantum computer QC1, as described above, and comprises at least one further quantum computer QC2, as described above. A computer core CPU of the control device μC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS is preferably connected to the external data bus EXTDB via the data bus interface DBIF of the at least one quantum computer QC1. A computer core CPU of the control device µC of the further quantum computer QC2 of the quantum computer system QUSYS is preferably connected to the external data bus EXTDB via the data bus interface DBIF of the further quantum computer QC2. A computer core CPU of the control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS is preferably connected via the data bus interface DBIF of the at least one quantum computer QC1 and via this external data bus EXTDB and via the data bus interface DBIF of the further quantum computer QC2 to a computer core CPU of the control device µC of the further quantum computer QC2 of the QUSYS quantum computer system. The control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS encrypts at least part of the data communication between the control device µC of the at least one quantum computer QC1 of the quantum computer system QUSYS and the control device µC of the further quantum computer QC2 of the quantum computer system QUSYS by means of the PQC-
Verwendung für die UmfelderkundungUse for environmental exploration
Das hier vorgelegte Dokument schlägt eine mobile Vorrichtung vor, die ein Quantencomputersystem QUSYS, wie oben beschrieben, umfasst. Dabei umfasst das Quantencomputersystem QUSYS vorzugsweise zumindest einen Quantencomputer QC1, QC2, wie oben beschrieben. Vorzugsweise weist die mobile Vorrichtung Sensoren SENS auf. Diese Sensoren können beispielsweise, aber nicht nur, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren, Ultraschallsensoren, Kamera basierende Sensoren, Quantensensoren, Sonarsensoren und weitere Sensoren umfassen. Die Sensoren SENS und ggf. Vorrichtungen, die mit der mobilen Vorrichtung über drahtgebundene und/oder drahtlose Datenverbindungen datentechnisch verbunden sind, übertragen typischerweise Sensordaten an das Quantencomputersystem QUSYS. Das Quantencomputersystem QUSYS ist vorzugsweise dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS steigern und/oder welche die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS und/oder anderer Daten beschleunigen.The document presented here proposes a mobile device comprising a QUSYS quantum computing system as described above. The quantum computer system QUSYS preferably comprises at least one quantum computer QC1, QC2, as described above. Preferably, the mobile device has sensors SENS on. These sensors may include, for example, but not only, radar sensors, LIDAR sensors, ultrasonic sensors, camera-based sensors, quantum sensors, sonar sensors and other sensors. The SENS sensors and, if applicable, devices that are connected to the mobile device via wired and/or wireless data connections typically transmit sensor data to the QUSYS quantum computer system. The quantum computer system QUSYS is preferably set up to execute one or more quantum algorithms which increase the performance of SENS sensors and/or which accelerate the processing of the data and the sensor data of the SENS sensors and/or other data.
Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung auch dazu eingerichtet sein, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC1, QC2 seines Quantencomputersystems QUSYS Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Sensorfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche und/oder in der Sonarerkundung und/oder in der Ultraschallerkundung und/oder in der Bilderkennung und/oder in der Bildverarbeitung und/oder der Erkundung der Wasseroberfläche und/oder in der Erkundung eines Meeresvolumens und/oder des Luftraums und/oder des Seegebiets mittels der Sensoren SENS und der Daten zu lösen.For example, the mobile device can also be set up to carry out processing and optimization tasks in sensor remote sensing and/or exploration of the earth's surface and/or in sonar exploration and/or in ultrasound exploration and/or in, using at least one quantum computer QC1, QC2 of its quantum computer system QUSYS the image recognition and/or in the image processing and/or the exploration of the water surface and/or in the exploration of a marine volume and/or the airspace and/or the sea area using the SENS sensors and the data.
Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung auch dazu eingerichtet sein, Quantencomputing-Routinen und/oder Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der Sonardatenprozessierung und/oder der Ultraschalldatenprozessierung und/oder der LIDAR-Datenprozessierung mittels eines Quantencomputers QC1, QC2 seines Quantencomputersystems QUSYS auszuführen.For example, the mobile device can also be set up to execute quantum computing routines and/or quantum computing methods in the area of radar data processing and/or sonar data processing and/or ultrasound data processing and/or LIDAR data processing using a quantum computer QC1, QC2 of its quantum computer system QUSYS .
Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung auch dazu eingerichtet sein, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC1, QC2 seines Quantencomputersystems QUSYS eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten der erhaltenen Sensordaten und/oder der Daten der Sensoren SENS vorzunehmen.For example, the mobile device can also be set up to focus sensor raw data of the received sensor data and/or the data of the sensors SENS using at least one quantum computer QC1, QC2 of its quantum computer system QUSYS.
Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung auch dazu eingerichtet sein, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC1, QC2 seines Quantencomputersystems QUSYS Verfahren der Radarinterferometrie und/oder Sonarinterferometrie auszuführen.For example, the mobile device can also be set up to carry out methods of radar interferometry and/or sonar interferometry using at least one quantum computer QC1, QC2 of its quantum computer system QUSYS.
Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung auch dazu eingerichtet sein, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC1, QC2 seines Quantencomputersystems QUSYS Radarbilder und/oder LIDAR-Bilder und/oder Sonarbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS und/oder von Satellitendaten und/oder anderen Daten zu erzeugen und/oder auszuwerten.For example, the mobile device can also be set up to generate radar images and/or LIDAR images and/or sonar images and/or images based on the sensor data of the SENS sensors and/or satellite data and/or using at least one quantum computer QC1, QC2 of its quantum computer system QUSYS. or other data to generate and/or evaluate.
Die mobile Vorrichtung kann Teil eines Schwarms und insbesondere Teil eines Schwarms solcher mobiler Vorrichtungen und/oder Teil eines Schwarms mobiler Vorrichtungen, von denen zumindest eine mobile Vorrichtung eine mobile Vorrichtung ist, wie sie zuvor beschrieben wurde.The mobile device can be part of a swarm and in particular part of a swarm of such mobile devices and/or part of a swarm of mobile devices, of which at least one mobile device is a mobile device as described above.
Die mobile Vorrichtung kann ein Schwimmkörper und/oder ein Roboter und/oder ein Landfahrzeug und/oder ein Fahrzeug und/oder ein Kraftfahrzeug und/oder ein Zweirad und/oder ein Dreirad und/oder ein Lastwagen und/oder ein Nutzfahrzeug und/oder ein Transportfahrzeug und/oder eine Drohne und/oder eine Roboterdrohne und/oder ein Flugkörper und/oder ein Schwimmkörper und/oder eine Schiffsdrohne und/oder ein Tauchkörper und/oder ein Schiff und/oder ein U-Boot und/oder eine U-Boot-Drohne und/oder ein Torpedo und/oder eine See-Mine und/oder eine Landmine und/oder eine Rakete und/oder ein Geschoss und/oder ein Satelliten und/oder eine Raumstation und/oder ein Raumfahrzeug und/oder ein Anhänger und/oder ein Schleppkahn und/oder ein Container, insbesondere ein See-Container, und/oder ein Smartphone und/oder ein Kleidungsstück und/oder ein Schmuckstück und/oder ein tragbares Quantencomputersystem (QUSYS) und/oder ein mobiles Quantencomputersystem (QUSYS) und/oder ein Fahrzeug und/oder ein Roboter und/oder ein Flugzeug und/oder ein Raumflugkörper und/oder ein Unterwasserfahrzeug und/oder ein Oberwasserschwimmkörper und/oder ein Unterwasserschwimmkörper und/oder eine bewegliche medizinische Vorrichtung und/oder ein verlegbares Waffensystem und/oder ein Gefechtskopf und/oder ein Über- oder Unterwasserfahrzeug und/oder ein Geschoss und/oder ein Waffensystem und/oder ein Geschütz und/oder ein Munitionsbestandteil und/oder eine andere mobile Vorrichtung und/oder eine bewegliche Vorrichtung sein oder eine solche Vorrichtung umfassen.The mobile device can be a floating body and/or a robot and/or a land vehicle and/or a vehicle and/or a motor vehicle and/or a two-wheeler and/or a tricycle and/or a truck and/or a commercial vehicle and/or a Transport vehicle and/or a drone and/or a robot drone and/or a missile and/or a floating body and/or a ship drone and/or a submersible body and/or a ship and/or a submarine and/or a submarine -Drone and/or a torpedo and/or a sea mine and/or a landmine and/or a missile and/or a projectile and/or a satellite and/or a space station and/or a spacecraft and/or a trailer and /or a barge and/or a container, in particular a sea container, and/or a smartphone and/or a piece of clothing and/or a piece of jewelry and/or a portable quantum computer system (QUSYS) and/or a mobile quantum computer system (QUSYS) and /or a vehicle and/or a robot and/or an aircraft and/or a spacecraft and/or an underwater vehicle and/or a surface floating body and/or an underwater floating body and/or a mobile medical device and/or a deployable weapon system and/or a warhead and/or a surface or underwater vehicle and/or a projectile and/or a weapon system and/or a gun and/or an ammunition component and/or another mobile device and/or a movable device or include such a device.
Liste der FigurenList of characters
-
1 zeigt den oben beschriebenen Quantencomputer QC schematisch vereinfacht.1 shows the quantum computer QC described above in a simplified schematic form. -
2 zeigt zwei beispielhafte Quantenbits QUB1, QUB2.2 shows two exemplary quantum bits QUB1, QUB2. -
3 zeigt das Blockdiagramm eines beispielhaften Quantencomputers QC mit einem beispielhaften schematisch angedeuteten Drei-Bit-Quantenregister.3 shows the block diagram of an exemplary quantum computer QC with an exemplary, schematically indicated three-bit quantum register. -
4 zeigt ein beispielhaftes Quantencomputersystem QUSYS mit einer beispielhaften zentralen Steuereinheit ZSE.4 shows an exemplary quantum computer system QUSYS with an exemplary central control unit ZSE. -
5 zeigt den Aufbau eines beispielhaften Software-Stacks, wie er bevorzugter Inhalt des Speichers RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC ist.5 shows the structure of an exemplary software stack, as is the preferred content of the memory RAM, NVM of the control device µC of the quantum computer QC.
Beschreibung der FigurenDescription of the characters
Die Figuren erläutern den Vorschlag schematisch und vereinfacht. Die Offenlegung der hier vorgelegten Schrift ist nicht auf die Figuren begrenzt und umfasst auch andere Kombinationen.The figures explain the proposal schematically and simplified. The disclosure of the document presented here is not limited to the figures and also includes other combinations.
Figur 1Figure 1
Figur 2Figure 2
Die
Die
zum Ersten einen ersten Kernquantenpunkt CI11, der dem ersten Quantenpunkt NV1 zugeordnet ist, und
zum Zweiten einen zweiten Kernquantenpunkt CI12, der dem ersten Quantenpunkt NV1 zugeordnet ist, und
zum Dritten einen dritten Kernquantenpunkt CI13, der dem ersten Quantenpunkt NV1 zugeordnet ist, und
zum Vierten einen ersten Kernquantenpunkt CI21, der dem zweiten Quantenpunkt NV2 zugeordnet ist, und
zum Fünften einen zweiten Kernquantenpunkt CI22, der dem zweiten Quantenpunkt NV2 zugeordnet ist, und
zum Sechsten einen dritten Kernquantenpunkt CI23, der dem zweiten Quantenpunkt NV2 zugeordnet ist.The
firstly, a first core quantum dot CI1 1 , which is assigned to the first quantum dot NV1, and
secondly, a second core quantum dot CI1 2 , which is assigned to the first quantum dot NV1, and
thirdly, a third core quantum dot CI1 3 , which is assigned to the first quantum dot NV1, and
fourthly, a first core quantum dot CI2 1 which is assigned to the second quantum dot NV2, and
fifth, a second core quantum dot CI2 2 associated with the second quantum dot NV2, and
sixthly, a third core quantum dot CI2 3 which is assigned to the second quantum dot NV2.
Jeder der Kernquantenpunkte bildet mit den Leitungen LV1, LH1, LH2 jeweils ein Kernquantenbit. In dem jeweiligen Kernquantenbit ist der Quantenpunkt NV1, NV2 durch den Kernquantenpunkt CI11, CI12, CI13 in QUB1 und CI21, CI22, CI23 in QUB2 ersetzt.Each of the core quantum dots forms a core quantum bit with the lines LV1, LH1, LH2. The quantum is in the respective core quantum bit point NV1, NV2 replaced by the core quantum point CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 in QUB1 and CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 in QUB2.
Isotope mit einem magnetischen Kernspin bilden bevorzugt die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23 in dem Substrat D. Im Falle von Diamant als Material der epitaktischen Schicht DEPI bzw. des Substrats D kann ein Kernquantenpunkt beispielsweise ein 13C-Isotop oder ein Atomkern eines Stickstoffatoms eines NV-Zentrums sein.Isotopes with a magnetic nuclear spin preferably form the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 in the substrate D. In the case of diamond as the material of the epitaxial layer DEPI or the substrate D, a core quantum dot can, for example be a 13 C isotope or a nucleus of a nitrogen atom of a NV center.
Die
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein Elektron-Elektron-Quantenregister, bei dem der erste Quantenpunkt NV1 des ersten Quantenbits QUB1 mit dem zweiten Quantenpunkt NV2 des zweiten Quantenbits QUB2 koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes an electron-electron quantum register in which the first quantum dot NV1 of the first quantum bit QUB1 can couple with the second quantum dot NV2 of the second quantum bit QUB2.
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein erstes Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der erste Quantenpunkt NV1 des ersten Quantenbits QUB1 mit dem ersten Kernquantenpunkt CI11 des ersten Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a first core-electron quantum register, in which the first quantum dot NV1 of the first quantum bit QUB1 can couple with the first core quantum dot CI1 1 of the first core quantum bit.
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein zweites Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der erste Quantenpunkt NV1 des ersten Quantenbits QUB1 mit dem zweiten Kernquantenpunkt CI12 des zweiten Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a second core-electron quantum register, in which the first quantum dot NV1 of the first quantum bit QUB1 can couple with the second core quantum dot CI1 2 of the second core quantum bit.
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein drittes Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der erste Quantenpunkt NV1 des ersten Quantenbits QUB1 mit dem dritten Kernquantenpunkt CI13 des zweiten Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a third core-electron quantum register, in which the first quantum dot NV1 of the first quantum bit QUB1 can couple with the third core quantum dot CI1 3 of the second core quantum bit.
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein viertes Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der zweite Quantenpunkt NV2 des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem ersten Kernquantenpunkt CI21 des vierten Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a fourth core-electron quantum register, in which the second quantum dot NV2 of the second quantum bit QUB2 can couple with the first core quantum dot CI2 1 of the fourth core quantum bit.
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein fünftes Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der zweite Quantenpunkt NV2 des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem zweiten Kernquantenpunkt 1, CI22 des fünften Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a fifth core-electron quantum register, in which the second quantum dot NV2 of the second quantum bit QUB2 can couple with the second
Das Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister umfasst ein sechstes Kern-Elektron-Quantenregister, bei dem der zweite Quantenpunkt NV2 des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem dritten Kernquantenpunkt CI23 des sechsten Kernquantenbits koppen kann.The core-electron-core-electron quantum register includes a sixth core-electron quantum register, in which the second quantum dot NV2 of the second quantum bit QUB2 can couple with the third core quantum dot CI2 3 of the sixth core quantum bit.
Dies ist die einfachste Form eines Quantenbusses mit einer ersten QuantenALU QUALU1 (NV1, CI11, CI12, CI13) und einer zweiten QuantenALU QUALU2 (NV2, CI21, CI22, CI23). Dabei kann die Steuervorrichtung µC die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13 der ersten QuantenALU NV1, Cl11, CI12, CI13 und die Kernquantenpunkte der zweiten QuantenALU QUALU2 mit Hilfe des ersten Quantenpunktes NV1 und des zweiten Quantenpunkts NV2 miteinander verschränken. Dabei dienen der erste Quantenpunkt NV1 und der zweite Quantenpunkt NV2 bevorzugt dem Transport der Abhängigkeit und die Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23 den Berechnungen und der Speicherung. Ausgenutzt wird hierbei, dass die Reichweite der Kopplung der Quantenpunkte NV1, NV2 untereinander größer ist als die Reichweite der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23 untereinander und dass die T2-Zeit der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13, CI21, CI22, CI23 länger ist als die der Quantenpunkte NV1, NV2.This is the simplest form of a quantum bus with a first quantum ALU QUALU1 (NV1, CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 ) and a second quantum ALU QUALU2 (NV2, CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 ). The control device µC can entangle the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 of the first quantum ALU NV1, Cl1 1 , CI1 2 , CI1 3 and the core quantum dots of the second quantum ALU QUALU2 with one another using the first quantum dot NV1 and the second quantum dot NV2. The first quantum dot NV1 and the second quantum dot NV2 are preferably used to transport the dependency and the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 are used for calculations and storage. This takes advantage of the fact that the range of coupling of the quantum dots NV1, NV2 with each other is greater than the range of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 with each other and that the T2 time of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 , CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 is longer than that of the quantum dots NV1, NV2.
Typischerweise ist der Abstand zwischen den Kernquantenpunkten CI11, CI12, CI13 der ersten QuantenALU QUALU1 und dem zweiten Quantenpunkt NV2 größer als die Elektron-Kern-Kopplungsreichweite, sodass der Zustand der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13 der ersten QuantenALU QUALU1 den Zustand des zweiten Quantenpunkts NV2 nicht beeinflussen kann und der Zustand des zweiten Quantenpunkts NV2 den Zustand der Kernquantenpunkte CI11, CI12, CI13 der ersten QuantenALU QUALU1 nicht beeinflussen kann.Typically, the distance between the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 of the first quantum ALU QUALU1 and the second quantum dot NV2 is greater than the electron-nucleus coupling range, so that the state of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 of the first quantum ALU QUALU1 cannot influence the state of the second quantum dot NV2 and the state of the second quantum dot NV2 cannot influence the state of the core quantum dots CI1 1 , CI1 2 , CI1 3 of the first quantum ALU QUALU1.
Typischerweise ist der Abstand zwischen den Kernquantenpunkten CI21, CI22, CI23 der zweiten QuantenALU QUALU2 und dem ersten Quantenpunkt NV1 größer als die Elektron-Kern-Kopplungsreichweite, sodass der Zustand der Kernquantenpunkte CI21, CI22, CI23 der zweiten QuantenALU QUALU2 den Zustand des ersten Quantenpunkts NV1 nicht beeinflussen kann und der Zustand des ersten Quantenpunkts NV1 den Zustand der Kernquantenpunkte CI21, CI22, CI23 der zweiten QuantenALU QUALU2 nicht direkt beeinflussen kann.Typically, the distance between the core quantum dots CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 of the second quantum ALU QUALU2 and the first quantum dot NV1 is greater than the electron-nucleus coupling range, so that the state of the core quantum dots CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 of the second quantum ALU QUALU2 cannot influence the state of the first quantum dot NV1 and the state of the first quantum dot NV1 cannot directly influence the state of the core quantum dots CI2 1 , CI2 2 , CI2 3 of the second quantum ALU QUALU2.
Die beiden Quantenpunkte NV1, NV2 der
Der erste Quantenpunkt NV1 der ersten QuantenALU QUALU1 kann im Beispiel der
Der erste Quantenpunkt NV1 der ersten QuantenALU QUALU1 kann im Beispiel der
Der erste Quantenpunkt NV1 der ersten QuantenALU QUALU1 kann im Beispiel der
Der zweite Quantenpunkt NV2 der zweiten QuantenALU QUALU2 kann im Beispiel der
Der zweite Quantenpunkt NV2 der zweiten QuantenALU QUALU2 kann im Beispiel der
Der zweite Quantenpunkt NV2 der zweiten QuantenALU QUALU2 kann im Beispiel der
Da die Reichweite der Kopplung der Quantenpunkte NV1, NV2 größer ist, können diese miteinander gekoppelt werden. Der zweite Quantenpunkt NV2 der zweiten QuantenALU QUALU2 kann in dem Beispiel der
Figur 3Figure 3
Der Kern der beispielhaften Ansteuervorrichtung der
Die Steuervorrichtung µC steuert bevorzugt über eine Kontrolleinheit A CBA die horizontalen und vertikalen Treiberstufen HD1, HD2, HD3 an, die bevorzugt die horizontalen Leitungen LH1, LH2, LH3 und vertikalen Leitungen LV1 mit den jeweiligen horizontalen und vertikalen Strömen bestromen und die richtigen Frequenzen und zeitlichen Burst-Dauern und Burst-Positionen bezogen auf einen zeitlichen Startpunkt t0 erzeugen.The control device µC preferably controls the horizontal and vertical driver stages HD1, HD2, HD3 via a control unit A CBA, which preferably energize the horizontal lines LH1, LH2, LH3 and vertical lines LV1 with the respective horizontal and vertical currents and the correct frequencies and timing Generate burst durations and burst positions based on a temporal starting point t 0 .
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des ersten horizontalen Abschirmstromes ISH1 für die erste horizontale Abschirmleitung SH1 in der ersten horizontalen Treiberstufe HD1 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the first horizontal shielding current ISH1 for the first horizontal shielding line SH1 in the first horizontal driver stage HD1 in accordance with the specifications of the control device μC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des zweiten horizontalen Abschirmstromes ISH2 für die zweite horizontale Abschirmleitung SH2 in der ersten horizontalen Treiberstufe HD1 und in der zweiten horizontalen Treiberstufe HD2 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the second horizontal shielding current ISH2 for the second horizontal shielding line SH2 in the first horizontal driver stage HD1 and in the second horizontal driver stage HD2 in accordance with the specifications of the control device µC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des dritten horizontalen Abschirmstromes ISH3 für die dritte horizontale Abschirmleitung SH3 in der zweiten horizontalen Treiberstufe HD2 und in der dritten horizontalen Treiberstufe HD3 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the third horizontal shielding current ISH3 for the third horizontal shielding line SH3 in the second horizontal driver stage HD2 and in the third horizontal driver stage HD3 in accordance with the specifications of the control device µC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des vierten horizontalen Abschirmstromes ISH4 für die vierte horizontale Abschirmleitung SH4 in der dritten horizontalen Treiberstufe HD3 und in der vierten horizontalen Treiberstufe HD4, die aus Platzmangel nur angedeutet ist, ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the fourth horizontal shielding current ISH4 for the fourth horizontal shielding line SH4 in the third horizontal driver stage HD3 and in the fourth horizontal driver stage HD4, which is only indicated due to lack of space, in accordance with the specifications of the control device µC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des ersten horizontalen Stromes IH1 für die erste horizontale Leitung LH1 in der ersten horizontalen Treiberstufe HD1 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the first horizontal current IH1 for the first horizontal line LH1 in the first horizontal driver stage HD1 in accordance with the specifications of the control device μC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des zweiten horizontalen Stromes IH2 für die zweite horizontale Leitung LH2 in der zweiten horizontalen Treiberstufe HD2 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the second horizontal current IH2 for the second horizontal line LH2 in the second horizontal driver stage HD2 in accordance with the specifications of the control device μC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des dritten horizontalen Stromes IH3 für die dritte horizontale Leitung LH3 in der dritten horizontalen Treiberstufe HD3 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the third horizontal current IH3 for the third horizontal line LH3 in the third horizontal driver stage HD3 in accordance with the specifications of the control device μC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des ersten vertikalen Abschirmstromes ISV1 für die erste vertikale Abschirmleitung SV1 in der ersten vertikalen Treiberstufe HV1 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the first vertical shielding current ISV1 for the first vertical shielding line SV1 in the first vertical driver stage HV1 in accordance with the specifications of the control device μC.
Die Kontrolleinheit A CBA stellt entsprechend den Vorgaben der Steuervorrichtung µC die Frequenz und die Pulsdauer des ersten vertikalen Stromes IV1 für die erste vertikale Leitung LV1 in der ersten vertikalen Treiberstufe VD1 ein.The control unit A CBA sets the frequency and the pulse duration of the first vertical current IV1 for the first vertical line LV1 in the first vertical driver stage VD1 in accordance with the specifications of the control device μC.
Synchronisiert durch die Kontrolleinheit A CBA speisen diese Treiberstufen VD1, HD1, HD2, HD3, HD4 ihren Strom in einem festen Phasenverhältnis bezogen auf einen gemeinsamen Synchronisationszeitpunkt in die Leitungen SV1, LV1, SV2, SH1, LH1, SH2, LH2, SH3, LH3, SH4 ein. Synchronized by the control unit A CBA, these driver stages VD1, HD1, HD2, HD3, HD4 feed their current into the lines SV1, LV1, SV2, SH1, LH1, SH2, LH2, SH3, LH3 in a fixed phase ratio based on a common synchronization time, SH4 on.
Die folgenden Vorrichtungselemente des vorschlagsgemäßen Quantencomputers QC sind bei elektronischer Auslesung der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 bzw. der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 notwendig.The following device elements of the proposed quantum computer QC are for electronic reading of the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 or the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 necessary.
Eine Kontrolleinheit B CBB ist über den Steuerdatenbus SDB mit der Steuervorrichtung µC verbunden Die Steuervorrichtung konfiguriert die Eine Kontrolleinheit B CBB über den Steuerdatenbus SDB und stellt Betriebsparameter ein und liest Daten und Betriebszustände über den Steuerdatenbus SDB aus. Bevorzugt erfasst die Kontrolleinheit B CBB den jeweiligen Fotostrom, den die Empfängerstufen HS1, HS2, HS3, VS1 erfassen und stellt die Messdaten der Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB zur Verfügung.A control unit B CBB is connected to the control device µC via the control data bus SDB. The control device configures the control unit B CBB via the control data bus SDB and sets operating parameters and reads out data and operating states via the control data bus SDB. The control unit B CBB preferably detects the respective photocurrent that the receiver stages HS1, HS2, HS3, VS1 detect and makes the measurement data available to the control device µC via the control data bus SDB.
Zuvor konfiguriert die Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB und typischerweise über die Kontrolleinheit B CBB eine erste horizontale Empfängerstufe HS1 in der Art, dass sie die von der ersten horizontalen Treiberstufe HD1 eingespeisten Ströme auf der anderen Seite der Leitungen wieder entnimmt.Previously, the control device µC configures a first horizontal receiver stage HS1 via the control data bus SDB and typically via the control unit B CBB in such a way that it takes the currents fed in by the first horizontal driver stage HD1 again on the other side of the lines.
Zuvor konfiguriert die Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB und typischerweise über die Kontrolleinheit B CBB eine zweite horizontale Empfängerstufe HS2 bevorzugt in der Art, dass sie die von der zweiten horizontalen Treiberstufe HD2 eingespeisten Ströme auf der anderen Seite der Leitungen wieder entnimmt.The control device µC previously configures a second horizontal receiver stage HS2 via the control data bus SDB and typically via the control unit B CBB, preferably in such a way that it takes the currents fed in by the second horizontal driver stage HD2 again on the other side of the lines.
Zuvor konfiguriert die Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB und typischerweise über die Kontrolleinheit B CBB eine dritte horizontale Empfängerstufe HS3 in der Art, dass sie die von der dritten horizontalen Treiberstufe HD3 eingespeisten Ströme auf der anderen Seite der Leitungen wieder entnimmt.Previously, the control device µC configures a third horizontal receiver stage HS3 via the control data bus SDB and typically via the control unit B CBB in such a way that it takes the currents fed in by the third horizontal driver stage HD3 again on the other side of the lines.
Zuvor konfiguriert die Steuervorrichtung µC über den Steuerdatenbus SDB und typischerweise über die Kontrolleinheit B CBB eine erste vertikale Empfängerstufe VS1 in der Art, dass sie die von der ersten vertikalen Treiberstufe VD1 eingespeisten Ströme auf der anderen Seite der Leitungen wieder entnimmt.Previously, the control device µC configures a first vertical receiver stage VS1 via the control data bus SDB and typically via the control unit B CBB in such a way that it takes the currents fed in by the first vertical driver stage VD1 on the other side of the lines.
Des Weiteren weist das beispielhafte System der
Der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) umfasst in dem Beispiel der
Darüber hinaus kann der Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator MW/RF-AWFG zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator) auch so aufgefasst werden, dass er in dem Beispiel der
Die Leitungen SV1, LV1, SV2, SH1, LH1, SH2, LH2, SH3, LH3, SH4 bilden in dem Beispiel der
Figur 4Figure 4
Es ist daher des Weiteren denkbar, dass es sich bei der zentralen Steuereinrichtung ZSE des Quanten-Computer-Systems QUSYS um die Steuervorrichtung µC eines Quantencomputers QC handelt bzw. dass die zentrale Steuervorrichtung ZSE des Quanten-Computer-Systems QUSYS ein Quanten-Computer QC mit einer Steuereinrichtung µC ist, wobei hier im Falle der
Das Datenübertragungsnetz des Quantencomputersystems QSYS kann ganz oder in Teilen einer linearen Kette von Busknoten in Form der Quantencomputer QC1 bis QC16 längs eines Teils des externen Datenbusses EXTDB oder längs des externen Datenbusses EXTDB entsprechen, die auch zu einem Ring (Stichwort Token-Ring) geschlossen sein.The data transmission network of the quantum computer system QSYS can correspond entirely or in parts to a linear chain of bus nodes in the form of the quantum computers QC1 to QC16 along part of the external data bus EXTDB or along the external data bus EXTDB, which can also be closed to form a ring (keyword token ring). .
Das Datenübertragungsnetz des Quantencomputersystems QSYS kann ganz oder in Teilen einer Sternstruktur von Busknoten in Form der Quantencomputer QC1 bis QC16, die an einer oder mehreren Datenleitungen und/oder Datenübertragungsmedien angeschlossen sind. Eine Sternstruktur liegt z.B. bei Funkübertragung der Daten vor. Auch kann einer, mehrere oder alle Quantencomputer der Quantencomputer QC1 bis QC16 über eine Punkt-Zu-Punkt-Verbindung mit der zentralen Steuereinrichtung ZSE verbunden sein. In dem Fall muss die zentrale Steuereinrichtung ZSE für jede Punkt-zu-Punkt-Verbindung über eine separate Datenschnittstelle verfügen.The data transmission network of the quantum computer system QSYS can be in whole or in part a star structure of bus nodes in the form of the quantum computers QC1 to QC16, which are connected to one or more data lines and/or data transmission media. A star structure is present, for example, when data is transmitted via radio. One, several or all of the quantum computers QC1 to QC16 can also be connected to the central control device ZSE via a point-to-point connection. In this case, the central control device ZSE must have a separate data interface for each point-to-point connection.
Das Datenübertragungsnetz des Quantencomputersystems QSYS kann als Baumstruktur angelegt sein, wobei einzelne Quantencomputer beispielsweise über mehr als eine Datenbusschnittstelle verfügen und als Bus-Master, also zentrale Steuereinrichtung ZSE für Sub-Netz des Datenübertragungsnetzes aus Datenbussen und Quantencomputern dienen können.The data transmission network of the quantum computer system QSYS can be designed as a tree structure, whereby individual quantum computers, for example, have more than one data bus interface and can serve as a bus master, i.e. central control device ZSE for the sub-network of the data transmission network made up of data buses and quantum computers.
Das Quantencomputersystem QUSYS kann somit hierarchisch strukturiert sein, wobei die Steuervorrichtungen µC einzelner Quantencomputer Zentrale Steuereinrichtung ZSE von Unterquantencomputersystemen sind. Die Unterquantencomputersysteme sind dabei selbst Quantencomputersysteme QUSYS. Die zentrale Steuereinrichtung ZSE des Unterquantencomputersystems ist dabei bevorzugt selbst ein Quantencomputer, der bevorzugt selbst wieder Teil eines übergeordneten Quantencomputersystems QUSYS ist.The quantum computer system QUSYS can thus be structured hierarchically, with the control devices μC of individual quantum computers being the central control device ZSE of sub-quantum computer systems. The sub-quantum computer systems are themselves QUSYS quantum computer systems. The central control device ZSE of the sub-quantum computer system is preferably itself a quantum computer, which itself is preferably part of a higher-level quantum computer system QUSYS.
Durch diese Hierarchisierung können unterschiedliche Berechnungen in unterschiedlichen Unterquantencomputersystemen parallel bearbeitet werden, wobei die Anzahl der verwendeten Quantencomputer je nach Aufgabe anders gewählt wird.This hierarchy allows different calculations to be processed in parallel in different sub-quantum computer systems, with the number of quantum computers used being chosen differently depending on the task.
Bevorzugt umfasst somit das Quantencomputersystem QUSYS mehrere miteinander gekoppelte Rechnereinheiten. Bei den Rechnereinheiten handelt es sich typischerweise um Rechnerkerne CPU der Steuervorrichtungen µC der Quantencomputer QC1 bis QC16. Eine solche Rechnereinheit kann eine Programm der künstlichen Intelligenz verwenden, die mit den Quantencomputern und/oder den Quantenregistern und/oder den Quantenbits gekoppelt werden kann. Dabei kann sowohl die Eingabe in das Programm der künstlichen Intelligenz von dem Zustand der Quantenpunkte dieser Komponenten des Quantencomputersystems abhängen, als auch die Ansteuerung der Quantenbits und Quantenpunkte dieser Komponenten des Quantencomputersystems von den Ergebnissen des Programms der künstlichen Intelligenz abhängen. Das Programm der künstlichen Intelligenz kann sowohl in der die zentrale Steuereinrichtung ZSE als auch in den Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 der Quantencomputer QC1 bis QC16 ausgeführt werden. Hierbei können auch nur Teile des Programms der künstlichen Intelligenz in der die zentrale Steuereinrichtung ZSE ausgeführt werden, während andere Teile des Programms der künstlichen Intelligenz in der Steuervorrichtungen µC von Quantencomputern innerhalb des Quantencomputersystems ausgeführt werden. Auch können hierbei auch nur Teile des Programms der künstlichen Intelligenz in einer der Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 der Quantencomputer QC1 bis QC16 ausgeführt werden, während andere Teile des Programms der künstlichen Intelligenz in anderen Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 anderer Quantencomputer QC1 bis QC16 innerhalb des Quantencomputersystems QUSYS ausgeführt werden. Dies Abarbeitung eines Programms der künstlichen Intelligenz kann also über das Quantencomputersystem QUSYS verteilt sein oder in einer Steuervorrichtung der Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 der Quantencomputer QC1 bis QC16 konzentriert erfolgen. Dabei wirkt das Programm der künstlichen Intelligenz mit Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 der Quantencomputer QC1 bis QC16 zusammen. Die Steuervorrichtung kann also in Wirklichkeit auch ein System aus Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 sein. Eine Steuervorrichtung kann eine beispielsweise somit die zentrale Steuereinrichtung ZSE eines Quantencomputersystems QSYS mit einem oder mehreren Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 und/oder eine oder mehrere Steuervorrichtungen µC eines oder mehrerer Quantencomputers QC1 bis QC16 mit jeweils einem oder mehreren Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 umfassen. Komplexere Topologien mit weiteren zwischengeschalteten Rechnerknoten und Datenbusverzweigungen sind denkbar. Die Steuervorrichtung, die wie beschrieben auch ein Verbund von Steuervorrichtung sein kann, führt ein Programm der künstlichen Intelligenz aus. Ein solche Programm der künstlichen Intelligenz kann beispielsweise ein neuronales Netzwerkmodell mit neuronalen Netzwerkknoten sein.The quantum computer system QUSYS therefore preferably comprises several computer units coupled to one another. The computer units are typically computer cores CPU of the control devices µC of the quantum computers QC1 to QC16. Such a computing unit can use an artificial intelligence program that can be coupled to the quantum computers and/or the quantum registers and/or the quantum bits. Both the input into the artificial intelligence program can depend on the state of the quantum dots of these components of the quantum computer system, and the control of the quantum bits and quantum dots of these components of the quantum computer system can depend on the results of the artificial intelligence program. The artificial intelligence program can be executed both in the central control device ZSE and in the control devices µC1 to µC16 of the quantum computers QC1 to QC16. Here, only parts of the artificial intelligence program in which the central control device ZSE can be executed, while other parts of the artificial intelligence program can be executed in the control devices µC of quantum computers within the quantum computer system. Also, only parts of the artificial intelligence program can be executed in one of the control devices µC1 to µC16 of the quantum computers QC1 to QC16, while other parts of the artificial intelligence program are executed in other control devices µC1 to µC16 of other quantum computers QC1 to QC16 within the quantum computer system QUSYS become. This processing of an artificial intelligence program can therefore be distributed over the quantum computer system QUSYS or can be concentrated in a control device of the control devices µC1 to µC16 of the quantum computers QC1 to QC16. The artificial intelligence program works together with quantum points NV1, NV2, NV3 of the quantum computers QC1 to QC16. The control device can actually also be a system of control devices µC1 to µC16. A control device can include, for example, the central control device ZSE of a quantum computer system QSYS with one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 and / or one or more control devices µC of one or more quantum computers QC1 to QC16, each with one or more quantum dots NV1, NV2, NV3 . More complex topologies with additional intermediate computer nodes and data bus branches are conceivable. The control device, which as described can also be a combination of control devices, executes an artificial intelligence program. Such a program of artificial For example, intelligence can be a neural network model with neural network nodes.
Beispielsweise können eine oder mehrere der Steuervorrichtung der Steuervorrichtungen µC1 bis µC16 der Quantencomputer QC1 bis QC16 und/oder die zentrale Steuereinheit ZSE ein Verfahren des maschinellen Lernens ausführen. Die hier vorgelegte Schrift verweist hierzu beispielhaft auf Akinori Tanaka, Akio Tomiya, Koji Hashimoto, „Deep Learning and Physics (Mathematical Physics Studies)“ 21. Februar 2021, Herausgeber: Springer; Ist ed. 2021 Edition, ISBN-10: 9813361077, ISBN-13: 978-9813361072 und Ovidiu Calin, „Deep Learning Architectures: A Mathematical Approach (Springer Series in the Data Sciences)“, Springer; 1st ed. 2020 Edition (14. Februar 2021), ISBN-10: 3030367231, ISBN-13: 978-3030367237. Die in diesen Schriften erläuterten Verfahren sind Teil der Offenlegung der hier vorgelegten Schrift, sofern ein Quantencomputer QC, wie ihn die hier vorgestellte Schrift darlegt, ausführt. Eine der häufigsten Techniken in der künstlichen Intelligenz, die ein vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC und/der ein vorschlagsgemäßes Quantencomputersystem QUSYS ausführen können, ist maschinelles Lernen. Maschinelles Lernen ist ein selbstadaptiver Algorithmus, den ein vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC und/der ein vorschlagsgemäßes Quantencomputersystem QUSYS ausführen können. Das sogenannte Deep Learning, das ein vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC und/der ein vorschlagsgemäßes Quantencomputersystem QUSYS ausführen können, ist typischerweise eine Teilmenge des maschinellen Lernens. Ein vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC und/der ein vorschlagsgemäßes Quantencomputersystem QUSYS nutzen beim maschinellen Lernen eine Reihe hierarchischer Schichten bzw. eine Hierarchie von Konzepten, um den Prozess des maschinellen Lernens durchzuführen. Vorzugsweise verwenden der vorschlagsgemäßer Quantencomputer QC bzw. das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS ein Modell künstlicher neuronaler Netze, die virtuell wie das menschliche Gehirn organisiert und konstruiert sind. Die virtuellen Neuronen des neuronalen Netzwerksmodells, das der vorschlagsgemäße Quantencomputer QC bzw. das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS ausführt, sind bevorzugt virtuell wie ein Netz miteinander verbunden. Die erste virtuelle Schicht des neuronalen Netzes, der sichtbaren Eingangsschicht, verarbeitet eine Rohdateneingabe, wie beispielsweise die einzelnen Pixel eines Bildes. Die Dateneingabe enthält Variablen, die der Beobachtung zugänglich sind, daher „sichtbare Schicht“. Diese erste virtuelle Schicht des neuronalen Netzwerkmodells leitet ihre Ausgaben an die nächste virtuelle Schicht des Netzwerkmodells bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw.durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS weiter. Diese zweite virtuelle Schicht verarbeitet die Informationen der vorherigen virtuellen Schicht und gibt das Ergebnis ebenfalls bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw.durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS weiter. Die nächste dritte virtuelle Schicht des neuronalen Netzwerkmodells nimmt die Informationen der zweiten virtuellen Schicht bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw.durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS entgegen. Die dritte virtuelle Schicht des neuronalen Netzwerkmodells verarbeitet diese Informationen bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw.durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS weiter. Diese Schichten werden als versteckte Ebenen (englisch hidden layers) bezeichnet. Die in ihnen enthaltenen Merkmale werden zunehmend abstrakt. Ihre Werte sind nicht in den Ursprungsdaten angegeben. Stattdessen sollte bevorzugt das neuronale Netzwerkmodell bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw. durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS bestimmen, welche Konzepte für die Erklärung der Beziehungen in den beobachteten Daten nützlich sind. Dies geht nun über alle virtuellen Ebenen des künstlichen neuronalen Netzwerkmodells so weiter. Das Ergebnis wird in der sichtbaren letzten virtuellen Schicht bei der Ausführung des neuronalen Netzwerkmodells durch den vorschlagsgemäßen Quantencomputer QC bzw.durch das vorschlagsgemäße Quantencomputersystem QUSYS ausgegeben. Dies unterteilt die gewünschte komplizierte Datenverarbeitung in eine Reihe von verschachtelten einfachen Zuordnungen, die eine jeweils andere Schicht des neuronalen Netzwerkmodells beschreibt.For example, one or more of the control devices of the control devices µC1 to µC16, the quantum computers QC1 to QC16 and/or the central control unit ZSE can execute a machine learning method. The paper presented here refers, for example, to Akinori Tanaka, Akio Tomiya, Koji Hashimoto, “Deep Learning and Physics (Mathematical Physics Studies)” February 21, 2021, publisher: Springer; Is ed. 2021 Edition, ISBN-10: 9813361077, ISBN-13: 978-9813361072 and Ovidiu Calin, “Deep Learning Architectures: A Mathematical Approach (Springer Series in the Data Sciences),” Springer; 1st ed. 2020 Edition (February 14, 2021), ISBN-10: 3030367231, ISBN-13: 978-3030367237. The procedures explained in these documents are part of the disclosure of the document presented here, provided that a quantum computer carries out QC as described in the document presented here. One of the most common techniques in artificial intelligence that a proposed quantum computer QC and/or a proposed quantum computer system QUSYS can perform is machine learning. Machine learning is a self-adaptive algorithm that a proposed quantum computer QC and/or a proposed quantum computer system QUSYS can execute. The so-called deep learning that a proposed quantum computer QC and/or a proposed quantum computer system QUSYS can execute is typically a subset of machine learning. A proposed quantum computer QC and/or a proposed quantum computer system QUSYS use a series of hierarchical layers or a hierarchy of concepts in machine learning to carry out the machine learning process. The proposed quantum computer QC or the proposed quantum computer system QUSYS preferably use a model of artificial neural networks that are virtually organized and constructed like the human brain. The virtual neurons of the neural network model, which the proposed quantum computer QC or the proposed quantum computer system QUSYS executes, are preferably virtually connected to one another like a network. The first virtual layer of the neural network, the visible input layer, processes raw data input, such as the individual pixels of an image. Data input contains variables accessible to observation, hence “visible layer”. This first virtual layer of the neural network model forwards its outputs to the next virtual layer of the network model when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS. This second virtual layer processes the information from the previous virtual layer and also passes on the result when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS. The next third virtual layer of the neural network model receives the information of the second virtual layer when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS. The third virtual layer of the neural network model further processes this information when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS. These layers are called hidden layers. The features they contain are becoming increasingly abstract. Their values are not specified in the original data. Instead, when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS, the neural network model should preferably determine which concepts are useful for explaining the relationships in the observed data. This now continues across all virtual levels of the artificial neural network model. The result is output in the visible last virtual layer when the neural network model is executed by the proposed quantum computer QC or by the proposed quantum computer system QUSYS. This breaks down the desired complicated data processing into a series of nested simple mappings, each describing a different layer of the neural network model.
Das neuronale Netzwerkmodell verwendet dabei typischerweise ein oder mehrere Eingangswerte und/oder ein oder mehrere Eingangssignale. Das neuronale Netzwerkmodell, liefert typischerweise ein oder mehrere Ausgangswerte und/oder ein oder mehrere Ausgangssignale. Es wird hier nun vorgeschlagen das Programm der künstlichen Intelligenz durch ein Programm zu ergänzen, das eine oder mehrere der oben erwähnten Quantenoperationen auf einem oder mehreren Quantencomputern der Quantencomputer QC1 bis QC16 ausführt. Diese Kopplung KANN BEISPIELSWEISE IN DER EINEN Richtung dadurch geschehen, dass die Ansteuerung eines oder mehrere Quantenpunkte QC1 bis QC16. insbesondere mittels horizontaler Leitungen LH1, LH2, LH3 und/oder vertikaler Leitungen LV1, von einem oder mehreren Ausgangswerten und/oder einem oder mehreren Ausgangssignalen des neuronalen Netzwerkmodells abhängt. In der anderen Richtung werden zu einem Zeitpunkt Zustände eines oder mehrerer Quantenpunkte ausgelesen und in dem Programm der künstlichen Intelligenz, in diesem Beispiel dem neuronalen Netzwerkmodell, als Eingabe verwendet. Der Wert eines oder mehrerer Eingangswerte und/oder eines oder mehrerer Eingangssignale des Programms der künstlichen Intelligenz, hier des neuronalen Netzwerkmodells, hängt dann von dem Zustand eines oder mehrerer der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder einem oder mehreren Kernquantenpunkten Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, CI33 ab.The neural network model typically uses one or more input values and/or one or more input signals. The neural network model typically provides one or more output values and/or one or more output signals. It is now proposed here to supplement the artificial intelligence program with a program that carries out one or more of the above-mentioned quantum operations on one or more quantum computers of the quantum computers QC1 to QC16. This coupling CAN, FOR EXAMPLE, happen in one direction by driving one or more quantum dots QC1 to QC16. in particular by means of horizontal lines LH1, LH2, LH3 and/or vertical lines LV1, from one or more output values and/or one or more output signals of the neural network model. In the other direction, states of one or more quantum dots are read out at a time and used as input in the artificial intelligence program, in this example the neural network model. The value of one or more input values and/or one or more input signals of the artificial intelligence program, here the neural network model, then depends on the state of one or more of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and/or one or more core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , CI33 from.
Figur 5Figure 5
Ein Anwendungsprogramm 2 des vorgeschlagenen Quantencomputers QC umfasst typischerweise hybride quantentechnologisch/klassische Programme und Software 3.An
Die hybriden quantentechnologischen/klassischen Programme und die Software 3 umfassen typischerweise klassische Algorithmen 4. Diese klassische Algorithmen 4 befinden sich typischerweise in Form von klassischen Programmen und Software 5 in den Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC. Diese Programme und Software 5 in den Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC liegt dort typischerweise in Form binärer Kodes vor, die die klassischen Hardwarebefehle kodieren, die die klassische Computerhardware 6, insbesondere in von Neumann- oder Harvard-Architektur, dann ausführt. Bei der klassischen Computerhardware 6, insbesondere in von Neumann- oder Harvard-Architektur, handelt es sich bevorzugt um den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The hybrid quantum technology/classical programs and the
Die klassischen Programme und Software 5 können z.B. neben anderen Software-Bestandteilen, die zur Lösung des Problems des Anwendungsprogramms 2 von der Steuervorrichtung µC benötigt werden, beispielsweise ein Kryptografieprogramm 25 umfassen, das die Steuervorrichtung µC für die Kommunikation und zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von Daten, die der Quantencomputer QC und/oder die Steuervorrichtung µC über die die Datenschnittstelle DBIF erhalten oder senden, und/oder zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von anderen Daten des Quantencomputers QC verwendet. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verfahren, das die Steuervorrichtung bei Ausführung des Kryptografieprogramms 25 verwendet, um ein PQC-sicheres Kryptografieverfahren. Die binärkodierten klassischen Befehle des Kryptografieprogramms 25 für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The classic programs and
Bevorzugt führt die Steuervorrichtung zur Datenkommunikation mit anderen Quantencomputern QC1 bis QC16 und/oder anderen Rechnersystemen, z.B. einer zentralen Steuereinheit ZSE, ein Datenschnittstellenprogramm 28 zur Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF aus. Die binärkodierten klassischen Befehle des Datenschnittstellenprogramms 28 für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.For data communication with other quantum computers QC1 to QC16 and/or other computer systems, for example a central control unit ZSE, the control device preferably executes a
Die klassischen Programme und Software 5 können z.B. neben anderen Software-Bestandteilen, die zur Lösung des Problems des Anwendungsprogramms 2 von der Steuervorrichtung µC benötigt werden, beispielsweise ein Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 umfassen, das die Steuervorrichtung µC für die Lagebeurteilung des Gesamtzustands des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Messwerten verwendet. Die binärkodierten klassischen Befehle des Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The classic programs and
Beispielswese kann das Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 den Aufruf eines Datenschnittstellenprogramms 28 zur Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF umfassen. Die binärkodierten klassischen Befehle des Datenschnittstellenprogramms 28 für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.For example, the vehicle
Beispielswese kann das Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 den Aufruf in oder mehrere Messwerterfassungsprogramme 26 zur Abfrage der Messwerte und zur Steuerung und zur Kontrolle der zugehörigen Messsysteme und/oder Sensoren SENS umfassen. Wobei der Quantencomputer QC die Sensordaten der Sensoren SENS auswertet. Typischerweise hängen zumindest zeitweise Zustände von einem oder mehreren Quantenpunkten (NV1, NV2) von den Werten der Sensordaten der Sensoren SENS direkt oder indirekt, insbesondere nach Aufbereitung durch den Rechnerkern CPU oder eine andere Datenverarbeitungsanlage, ab. Die binärkodierten klassischen Befehle des Messwerterfassungsprogramme 26 für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.For example, the vehicle
Die hybriden quantentechnologischen/klassischen Programme und die Software 3 umfassen typischerweise quantentechnologische Algorithmen 7. Quantentechnologische Algorithmen 7 sind typischerweise dadurch gekennzeichnet, dass sie den Quantenzustand zumindest Zustand eines oder mehrerer der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und/oder den Quantenzustand eines oder mehrerer Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 ändert und/oder manipuliert und/oder ausliest.The hybrid quantum technological/classical programs and the
Die quantentechnologischen Algorithmen 7 umfassen bevorzugt abstrakte Quantengatter-Modelle 8. Bevorzugt liegen diese Quantengatter-Modelle 8. Innerhalb der quantentechnologischen Algorithmen 7 als binäre kodierte quantentechnologische Befehle vor. Die binärkodierten quantentechnologischen Befehle quantentechnologischen Algorithmen 7 kodieren die Ausführungsbefehle Quantenoperationen und Quanten-Gatter entsprechend den Quantengatter-Modellen 8. Diese binäre kodierte quantentechnologische Befehle sind bevorzugt Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The quantum
Bevorzugt umfassen die Informationen im Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC klassische Befehle und Kommandos für den Rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC, die die Programmdaten eines Transcompilers 9 mit einer Optimierer- und Quantenfehlerkorrekturfunktion sind. Die Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC führt typischerweise diesen Transcompiler 9 aus. Durch das Ausführen des Transcompilers 9 identifiziert die Steuervorrichtung µC die binären kodierten quantentechnologischen Befehle des aktuell bearbeiteten quantentechnologischen Algorithmus 7 und ordnet diesen die entsprechenden Quantengatter-Modelle 8 zu. In Anhängigkeit von dem identifizierten Quantengatter-Modell 8 für ein Quanten-Gatter führt die Steuervorrichtung dann ggf. ein oder mehrere Kontrollprogramme der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22,23) aus. Bevorzugt führt der Quantencomputer QC die Kontrollprogramme der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22,23) zeitlich synchronisiert aus. Aus diesem Grund programmiert bevorzugt die Steuervorrichtung µC die die Mittel (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V) zum Beeinflussen und / oder Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und Kernquantenpunkte (Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33) und signalisiert dann allen Mitteln (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V) zum Beeinflussen und / oder Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und Kernquantenpunkte (Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl3s) den Start der Durchführung einer Quantengatter-Operation in Form eines Quantengatters, sodass diese die Mittel (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V) zum Beeinflussen und / oder Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und Kernquantenpunkte (C111, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, C133) das entsprechende Quantengatter bevorzugt autonom ausführen. Bevorzugt optimiert der Steuerrechner µC des Quantencomputers QC die Ausführung des quantentechnologischen Algorithmus 7 und die Ausführung des entsprechenden Quantengatter-Modells 8. Typischerweise führt der Steuerrechner µC des Quantencomputers QC eine Fehlerkorrektur ggf. erhaltener Quantencomputerberechnungsergebnisse in diesem Zusammenhang mittel Unterprogrammen des Transcompilers 9 durch. Die binären, typischerweise klassischen binären Befehlscodes des Transcompilers 9 sind typischerweise Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The information in the memory RAM, NVM of the control device µC of the quantum computer QC preferably includes classic instructions and commands for the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC, which are the program data of a
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Kontrollprogramm 12 für die Kontrolle und Steuerung des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, insbesondere vertikaler Leitungen LV1, LV2 oder horizontaler Leitungen LH1 am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD für die Erzeugung von Lichtpulsen mittels des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und der Lichtquelle LD.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Kontrollprogramm 14 zur Steuerung des Auslesens der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC mittels der Steuervorrichtung µC. Bevorzugt handelt es sich um ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel PD, V zum optischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC durch die Steuervorrichtung µC und/oder um ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel zum elektrischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Kontrollprogramm 15 zur Erfassung der magnetischen Flussdichte B im Bereich der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC mittels Magnetfeldsensoren MSx für die magnetische Flussdichte Bx in Richtung der X-Achse und/oder mittels Magnetfeldsensoren MSy für die magnetische Flussdichte By in Richtung der Y-Achse und/oder mittels Magnetfeldsensoren MSz für die magnetische Flussdichte Bz in Richtung der Z-Achse und/oder zur Steuerung und Kontrolle von Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz und/oder zur Steuerung und Kontrolle von Magnetfelderzeugungsmitteln MGx, MGy, MGz.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Kontrollprogramm 16 zur Steuerung des optischen Systems OS um das Einstrahlen des Laser-Strahls LB in das Substrat D bei Bedarf zu optimieren. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Einstellung des Fokus und/oder die Einstellung von Blenden handeln.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Kontrollprogramm 17 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung von DC-Strompegeln und/oder DC-Spannungspegeln zu Beeinflussung von bestimmten Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder bestimmten Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC in der Art, dass sie ggf. nicht an einer Hardware-Operation teilnehmen oder an einer Hardware-Operation teilnehmen.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Positionskontrollprogramm 22 zur Kontrolle und Steuerung einer Positioniervorrichtung XT, YT zur Positionierung und ggf. Ausrichtung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Zu den Kontrollprogrammen (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 gehört typischerweise ein Temperaturkontrollprogramm 23 zur Kontrolle einer oder mehrerer Kühlvorrichtungen KV und/oder einer oder mehrerer Closed Loop Helium Gas Cooling-Systeme HeCLCS.The control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Die binären, typischerweise klassischen binären Befehlscodes der Kontrollprogramme (12 bis 17, 22, 23) des Quantengatter-Hardware-Modells 11 sind typischerweise Teil des Inhalts der Speichern RAM, NVM der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC.The binary, typically classical binary command codes of the control programs (12 to 17, 22, 23) of the quantum
Der Software-Stack im Sinne des hier vorgelegten Dokuments umfasst also einen Hardware-Teil 20 des Software-Stacks 1 und einen Software-Teil 19 des Software-Stacks 1. Unter anderem in den Mittel (WFG, LDRV, LD, DBS, OS, MW/RF-AWFG, MWA, LH1, LV1, LV2, PD, V) zum elektrischen und/oder optischen Auslesen der Quantenzustände der Quantenpunkte (NV1, NV2, NV3) und Kernquantenpunkte (Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33) und den Mitteln (XT, YT) zur Ausrichtung und Positionierung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS und in den Mitteln (ST,KV, HeCLCS) zur Erfassung, Einstellung und Regelung der Temperatur überschneiden sich der Hardware-Teil 20 des Software-Stacks 1 und einen Software-Teil 19 des Software-Stacks 1.The software stack in the sense of the document presented here therefore includes a hardware part 20 of the
Darüber hinaus umfasst der Software-Stack 1 im Sinne des hier vorgelegten Dokuments weitere beispielhafte Hardware Teile (DBIF, Fahrzeugfunktionen, SENS) des Quantencomputers QC und weitere zugehörige Software Teile (4, 5, 25 ,27, 28, 24, 26) Software-Teils 19 des Software-Stacks 1.In addition, the
Die quantentechnologische Algorithmen 7, die abstrakten Quantengatter-Modelle 8 und der Transcompiler 9 mit Optimierer und Quantenfehlerkorrektur sind bevorzugt typische quantentechnologische Bestanteile des Software-Teils 19 des Software-Stacks 1.The quantum
Die Anwendungsprogramme 2 und die hybride quantentechnologisch/klassische Programme und Software 3 sind typischerweise hybride Bestandteile des Software-Stacks 1.The
Figur 6Figure 6
Nähere Informationen zu NP-harten Problemen finden sich beispielsweise unter
- • https://de.wikipedia.org/wiki/NP_(Komplexit%C3%A4tsklasse) und
- • https://en.wikipedia.org/wiki/NP-hardness
- • https://de.wikipedia.org/wiki/NP_(Komplexit%C3%A4tsklasse) and
- • https://en.wikipedia.org/wiki/NP-hardness
Solche Probleme können beispielsweise die Anordnung bestimmter Lasten im Frachtraum oder Optimierungsprobleme, wie z.B. die optimale Reiseroute betreffen. Es ist auch denkbar, dass die verlegbaren Quantencomputer QC1, QC2 in dem Flugzeug FZ Aufgaben der künstlichen Intelligenz durchführen oder unterstützen. Bevorzugt sind die verlegbaren Quantencomputer QC1, QC2 über den externen Datenbus EXTDB mit der zentralen Steuereinrichtung ZSE verbunden, die typischerweise ein anderes Steuergerät des Flugzeugs FZ ist. Beispielsweise kann die zentrale Steuereinrichtung ZSE ein Rechnersystem im Cockpit des Flugzeugs FZ oder in einem Serverraum des Flugzeugs FZ sein. Das vorschlagsgemäße Flugzeug FZ umfasst somit bevorzugt ein Quantencomputersystem QUSYS mit mindestens einem Quantencomputer QC1, QC2.Such problems can, for example, concern the arrangement of certain loads in the cargo hold or optimization problems such as the optimal travel route. It is also conceivable that the deployable quantum computers QC1, QC2 in the aircraft FZ carry out or support artificial intelligence tasks. The deployable quantum computers QC1, QC2 are preferably connected via the external data bus EXTDB to the central control device ZSE, which is typically another control device of the aircraft FZ. For example, the central control device ZSE can be a computer system in the cockpit of the aircraft FZ or in a server room of the aircraft FZ. The proposed aircraft FZ thus preferably comprises a quantum computer system QUSYS with at least one quantum computer QC1, QC2.
Die Quantencomputer QC1, QC2 können auch die Piloten und die übrigen Rechnersysteme des Flugzeugs FZ unterstützen. Beispielsweise können die Quantencomputer QC1, QC2 des Flugzeugs FZ das Fluglageregelungssystem FLR und/oder das Navigationssystem und den Autopiloten NAV unterstützen oder deren Funktion ganz oder teilweise übernehmen. Natürlich sind die Funktionen eines Quantencomputers QC auf diese Funktionen eines Flugzeugs FZ nicht beschränkt.The quantum computers QC1, QC2 can also support the pilots and the other computer systems of the FZ aircraft. For example, the quantum computers QC1, QC2 of the aircraft FZ can support the flight attitude control system FLR and/or the navigation system and the autopilot NAV or can take over their function in whole or in part. Of course, the functions of a quantum computer QC are not limited to these functions of an aircraft FZ.
Beispielsweise kommen in Frage:
- Airborne Weather Radar
- Airborne Weather Radar
Die Auswertung des Airborne Weather Radars: Das Wetterradar ist meist im Bug hinter einem Radom, einer geschlossenen Schutzhülle (radar nose), des Flugzeugs FZ eingebaut. Es ermittelt das Wetter in der Umgebung. Das Wetterradar kann Daten über den externen Datenbus EXTDB an einen oder mehrerer Quantencomputer QC1, QC2 übertragen. Die Quantencomputer QC1, QC2 können dann die Daten des Wetterradars auswerten. Bevorzugt erhalten die Quantencomputer QC1, QC2 weitere Datenbeispielsweise über Funkschnittstellen des Flugzeugs FZ von anderen Stellen, wie beispielsweise Wetterdiensten, Zentralen der Fluggesellschaften, Flugzeugherstellern etc. Typische NP vollständige Probleme, die besonders gut mit Quantencomputern QC in diesem Zusammenhang lösbar sind, sind die Bewertung der Wetterdaten und die Optimierung der Flugstrecke hinsichtlich Gefährdung Flugzeit, Kosten, etc. Die Quantencomputer QC1, QC2 kann diese Berechnungen NPvollständiger Probleme durchführen und die Piloten frühzeitig vor gefährlichen Wetterphänomenen warnen und Optimierungsvorschläge unterbreiten. Ggf. können konventionelle Rechnersysteme des Flugzeugs die Ergebnisses der Quantencomputerprogramme, die auf den Quantencomputern QC1, QC2 ausgeführt wurden auf konventionelle Weise noch einmal verifizieren, da dann ja keine Optimierungssuche mehr notwendig ist, und den Piloten die Richtigkeit der Quantencomputerberechnung bestätigen. Die hier vorgelegte Schrift verweist hier beispielhaft auf
ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring) oder EICAS (Engine Indication and Crew Alerting System)ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring) or EICAS (Engine Indication and Crew Alerting System)
Als weitere Anwendung kommt beispielsweise eine Unterstützung des ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring) durch die Quantencomputer QC1, QC2 des Quantencomputersystems QUSYS des Flugzeugs in Frage. Dieses elektronische System zeigt in dem Flugzeug bevorzugt die wichtigsten Triebwerksparameter an und überprüft sämtliche Flugzeugsysteme, etwa für Kraftstoff und Hydraulik. Es meldet Fehler und gibt Hinweise, wie das Problem zu beheben ist. Dieses elektronische System zeigt in dem Flugzeug FZ typischerweise die wichtigsten Triebwerksparameter an und überprüft sämtliche Flugzeugsysteme, etwa für Kraftstoff und Hydraulik. Es meldet vermutete oder erkannte Fehler und gibt Hinweise, wie das Problem zu beheben ist. Hierzu können die Quantencomputer QC1, QC2 Quantencomputerberechnungen durchführen um die Wahrscheinlichkeiten kritischer Kombinationen von Flugzeug- und Umweltparametern erkennen zu können und Maßnahmen, Maßnahmenabfolgen und Flugstrecken etc. so zu ermitteln, dass die Wahrscheinlichkeit kritischer Situationen bei maximaler Effektivität minimiert wird.Another possible application is, for example, support for the ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring) by the quantum computers QC1, QC2 of the aircraft's quantum computer system QUSYS. This electronic system preferably displays the most important engine parameters in the aircraft and checks all aircraft systems, such as fuel and hydraulics. It reports errors and provides information on how to resolve the problem. This electronic system typically displays the most important engine parameters in the FZ aircraft and checks all aircraft systems, such as fuel and hydraulics. It reports suspected or detected errors and provides information on how to resolve the problem. For this purpose, the quantum computers QC1, QC2 can carry out quantum computer calculations in order to be able to recognize the probabilities of critical combinations of aircraft and environmental parameters and to determine measures, sequences of measures and flight routes, etc. in such a way that the probability of critical situations is minimized with maximum effectiveness.
TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System)TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System)
Das TCAS ist ein bordeigenes Frühwarnsystem des vorschlagsgemäßen Flugzeugs FZ zur Vermeidung von Flugzeugkollisionen in der Luft. Sind zwei Flugzeuge auf Kollisionskurs, empfiehlt es den beiden Piloten ein geeignetes Ausweichmanöver, um einen drohenden Zusammenstoß abzuwenden. Die Quantencomputer QC1, QC2 können beispielsweise unter Berücksichtigung der Wetterlage etc. Ausweichkurse vorschlagen, die zum Ersten eine minimale Kollisionswahrscheinlichkeit haben und zum anderen auch hinsichtlich der Wetterbedingungen optimal sind.The TCAS is an on-board early warning system of the proposed aircraft FZ to avoid aircraft collisions in the air. If two aircraft are on a collision course, it recommends that both pilots take suitable evasive maneuvers to avert an impending collision. The quantum computers QC1, QC2 can, for example, taking into account the weather conditions, etc., suggest alternative courses that, firstly, have a minimal probability of collision and, secondly, are also optimal with regard to the weather conditions.
Figur 7Figure 7
Figur 7aFigure 7a
Es kann sich auch um eine Drohne oder dergleichen handeln.It could also be a drone or something similar.
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
Das Kampfflugzeug FZ verfügt somit in dem dargestellten Zustand über mehrere Quantencomputersysteme QUSYS. Ein erstes Quantencomputersystem QUSYS umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE des Kampflugzeugs FZ und zumindest einen externen Datenbus EXTDB des Kampfflugzeugs FZ und zumindest einen Quantencomputer QC des Kampfflugzeugs FZ. Ein beispielhaftes zweites Quantencomputersystem QUSYS umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE der ersten beispielhaften Rakete RKT und zumindest einen externen Datenbus EXTDB der ersten beispielhaften Rakete RKT und zumindest einen Quantencomputer QC der ersten beispielhaften Rakete RKT. Ein beispielhaftes drittes Quantencomputersystem QUSYS umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE der zweiten beispielhaften Rakete RKT und zumindest einen externen Datenbus EXTDB der zweiten beispielhaften Rakete RKT und zumindest einen Quantencomputer QC der zweiten beispielhaften Rakete RKT.In the state shown, the FZ fighter aircraft therefore has several QUSYS quantum computer systems. A first quantum computer system QUSYS includes at least one central control unit ZSE of the fighter aircraft FZ and at least one external data bus EXTDB of the fighter aircraft FZ and at least one quantum computer QC of the fighter aircraft FZ. An exemplary second quantum computer system QUSYS includes at least one central control unit ZSE of the first exemplary rocket RKT and at least one external data bus EXTDB of the first exemplary rocket RKT and at least one quantum computer QC of the first exemplary rocket RKT. An exemplary third quantum computer system QUSYS includes at least one central control unit ZSE of the second exemplary rocket RKT and at least one external data bus EXTDB of the second exemplary rocket RKT and at least one quantum computer QC of the second exemplary rocket RKT.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt vor, dass ein externer Datenbus EXTDB das erste Quantencomputersystem mit dem zweiten und dritten Quantencomputersystem verbindet, solange die Zuladungen mit dem Flugzeug FZ verbunden sind.The document presented here proposes that an external data bus EXTDB connects the first quantum computer system to the second and third quantum computer systems as long as the payloads are connected to the aircraft FZ.
Nach dem Abfeuern der Raketen RKT, wenn sich also das Flugzeug FZ von seiner Zuladung in Form der Raketen RKT trennt, trennt eine Quantencomputersystemtrennvorrichtung QCTV das Quantencomputersystem QUSYS der abgetrennten Zuladung, hier der abgefeuerten Rakete RKT, von dem Quantencomputersystem QUSYS des Flugzeugs FZ. Das Fahrzeug ist hier beispielhaft ein Flugzeug FZ. Es kann sich bei einem Fahrzeug im Sinne der hier vorgelegten Schrift aber auch um ein Kraftfahrzeug, ein Zweirad, ein Dreirad oder einen Lastwagen, ein Nutzfahrzeug, einen Roboter, ein Transportfahrzeug, einen Drohne, eine Roboterdrohne, einen Flugkörper, einen Schwimmkörper, einen Tauchkörper, ein Schiff, ein U-Boot, eine See-Mine, eine Landmine, eine Rakete, ein Geschoss, einen Satelliten, eine Raumstation, einen Anhänger, einen Schleppkahn, einen Container, insbesondere einen See-Container oder dergleichen handeln. Die Quantencomputersystemtrennvorrichtung QCTV trennt bevorzugt einen externen Datenbus EXTDB, der beispielsweise ein erstes Quantencomputersystem QUSYS mit einem zweiten Quantencomputersystem QUSYS verbindet im Bedarfsfall auf, sodass das Quantencomputersystem QUSYS, das zuvor das erste und das zweite Quantencomputersystem QUSYS umfasste, durch die Auftrennung mittels der Quantencomputersystemtrennvorrichtung QCTV in zwei separate Quantencomputersysteme QUSYS zerfällt. Die Quantencomputersystemtrennvorrichtung QCTV kann aber auch umgekehrt ein zuvor separates erstes Quantencomputersystem QUSYS mit einem zuvor separaten zweiten Quantencomputersystem QUSYS beispielsweise über einen oder mehrere externe Datenbusse EXTDB verbinden und im Bedarfsfall koppeln, sodass ein neues, vergrößertes Quantencomputersystem QUSYS entsteht, das anschließend das erste und das zweite Quantencomputersystem QUSYS umfasst durch die Verbindung dieser beiden Quantencomputersysteme über Quantencomputersystemtrennvorrichtung zu einem Quantencomputersystem QUSYS verschmilzt. In einem solchen neuen Quantencomputersystem QUSYS aus mindesten zwei zuvor separaten Quantencomputersystemen QUSYS ist die zentrale Steuereinheit ZSE des Quantencomputersystems QUSYS des Fahrzeugs, hier des Kampfflugzeugs FZ, bevorzugt höher priorisiert als die zentrale Steuereinheit ZSE des Quantencomputersystems QUSYS der Zuladung, hier der Rakete RKT. Diese Verschmelzung ist besonders Vorteilhaft während des Ladevorgangs bei dem die Zuladung mit dem Fahrzeug verbunden wird.After the rockets RKT have been fired, i.e. when the aircraft FZ separates from its payload in the form of the rockets RKT, a quantum computer system separation device QCTV separates the quantum computer system QUSYS of the separated payload, here the fired rocket RKT, from the quantum computer system QUSYS of the aircraft FZ. The vehicle here is, for example, an aircraft FZ. A vehicle in the sense of the document presented here can also be a motor vehicle, a two-wheeler, a tricycle or a truck, a commercial vehicle, a robot, a transport vehicle, a drone, a robot drone, a missile, a floating body, a submersible body , a ship, a submarine, a sea mine, a landmine, a rocket, a projectile, a satellite, a space station, a trailer, a barge, a container, in particular a sea container or the like. The quantum computer system separation device QCTV preferably separates an external data bus EXTDB, which, for example, connects a first quantum computer system QUSYS with a second quantum computer system QUSYS, if necessary, so that the quantum computer system QUSYS, which previously included the first and the second quantum computer system QUSYS, is separated by the separation using the quantum computer system separation device QCTV in two separate quantum computer systems QUSYS disintegrates. The quantum computer system separating device QCTV can also conversely connect a previously separate first quantum computer system QUSYS with a previously separate second quantum computer system QUSYS, for example via one or more external data buses EXTDB and, if necessary, couple them, so that a new, enlarged quantum computer system QUSYS is created, which then the first and the second Quantum computer system QUSYS comprises merging into a quantum computer system QUSYS by connecting these two quantum computer systems via quantum computer system separation device. In such a new quantum computer system QUSYS made up of at least two previously separate quantum computer systems QUSYS, the central control unit ZSE of the quantum computer system QUSYS of the vehicle, here the fighter aircraft FZ, is preferably given higher priority than the central control unit ZSE of the quantum computer system QUSYS of the payload, here the rocket RKT. This merger is particularly advantageous during the loading process when the payload is connected to the vehicle.
Nach der Trennung der Zuladung von dem Fahrzeug kann das Quantencomputersystem QUSYS der Zuladung bevorzugt autonom agieren. In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
Ein solches Flugzeug FZ kann auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Radarfernerkundung - speziell des Synthetischen Apertur Radar (SAR) - mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radar- und Sensordaten der Sensoren SENS des Flugzeug FZ. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Flugzeug FZ selbst sein kann, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren des Flugzeugs FZ zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Flugzeugs FZ und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Flugzeugs FZ beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Flugzeug FZ und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren des Flugzeugs FZ und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Flugzeugs FZ zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Flugzeugs FZ und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Flugzeugs FZ zu beschleunigen.Such an FZ aircraft can also, if necessary, exclusively or additionally carry out classic reconnaissance tasks, for example radar remote sensing - especially synthetic aperture radar (SAR). with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on more efficient processing of the immense amounts of radar and sensor data from the SENS sensors of the FZ aircraft. Can the quantum hardware presented here, which can also include the aircraft FZ itself, execute quantum algorithms that increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors of the aircraft FZ and the processing of the sensor data of the sensors SENS of the aircraft FZ and/or or to accelerate the radar data processing of the radar sensors of the FZ aircraft. Preferably, one or more device components of the aircraft FZ and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to execute one or more quantum algorithms which improve the performance of sensors SENS and/or in particular to increase the radar sensors of the aircraft FZ and/or the radar data processing of the radar sensors of the aircraft FZ and to accelerate the processing of the sensor data of the SENS sensors of the aircraft FZ and/or the radar data processing of the radar sensors of the aircraft FZ.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Flugzeug FZ und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Flugzeugs FZ und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Flugzeugs FZ und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von SAR-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Flugzeugs FZ und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der SAR-Interferometrie auszuführen . Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Flugzeugs FZ und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, SAR-Bildern zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. The aircraft FZ and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are preferably set up to solve complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or exploration of the earth's surface using at least one quantum computer QC using the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably one or more device components of the aircraft FZ and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for quantum computing routines and quantum computing methods in the field of radar data processing to carry out. Preferably, one or more device components of the aircraft FZ and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided to focus SAR raw data. Preferably, one or more device components of the aircraft FZ and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or intended to carry out SAR interferometry methods. Preferably, one or more device components of the aircraft FZ and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to generate and/or evaluate SAR images.
Figur 7bFigure 7b
Die
Vorrichtungsbestandteile eines Fahrzeugs (TL, ZM, SC) können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Luftraumradarüberwachung mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radar- und Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs (TL, ZM, SC). Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Fahrzeug (TL, ZM, SC) selbst sein kann, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) zu beschleunigen.Device components of a vehicle (TL, ZM, SC) can also possibly exclusively or additionally combine classic reconnaissance tasks, for example airspace radar monitoring, with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on more efficient processing of the immense amounts of radar and sensor data from the vehicle's SENS sensors (TL, ZM, SC). Can the quantum hardware presented here, which can also be part of the vehicle (TL, ZM, SC) itself, execute quantum algorithms that increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors of the vehicle (TL, ZM, SC) and to accelerate the processing of the sensor data from the vehicle's SENS sensors (TL, ZM, SC) and/or the radar data processing from the vehicle's radar sensors (TL, ZM, SC). Preferably one or more device components of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for this purpose or to execute several quantum algorithms which increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the radar data processing of the radar sensors of the vehicle (TL, ZM, SC) and the processing of the sensor data of the sensors To accelerate the vehicle's SENS (TL, ZM, SC) and/or the radar data processing of the vehicle's radar sensors (TL, ZM, SC).
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Fahrzeug (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der Radarinterferometrie auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Radarbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs (TL, ZM, SC) zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. The vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are preferably set up to carry out complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or exploration of the earth's surface using at least one quantum computer QC To release the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably one or more device components of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for quantum computing routines and quantum computing -To carry out procedures in the area of radar data processing. Preferably one or more device components of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for focusing raw sensor data to be carried out. Preferably, one or more device components of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to carry out radar interferometry methods. Preferably one or more device components of the vehicle (TL, ZM, SC) and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for recording radar images and/or images Generate and/or evaluate the sensor data from the vehicle's SENS sensors (TL, ZM, SC).
Figur 7cFigure 7c
Die
In dem Beispiel der
Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Luftraumradarüberwachung und/oder Sonarüberwachung eines Meeresgebiets mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radardaten und/oder Sonardaten und/oder Sensordaten der Sensoren SENS des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und der anderen Schiffe, Flugzeuge, U-Boote und Drohnen etc. des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und der sonstigen Daten, wie Satellitendaten etc.. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch der beispielhafte Flugzeugträgers FZT und/oder Schiffe, Flugzeuge, U-Boote und Drohnen etc. des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT selbst sein können, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Sonarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT bzw. des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT bzw. der anderen Daten, wie Satellitendaten, zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE des beispielhaften Flugzeugträgers FZT dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Sonarsensoren, insbesondere des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder der Satelliten etc. und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT oder eines Bestandteils derselben zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT oder eines Bestandteils derselben zu beschleunigen.Device components of the exemplary aircraft carrier FZT can also possibly exclusively or additionally combine classic reconnaissance tasks, for example airspace radar monitoring and/or sonar monitoring of a maritime area, with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on the more efficient processing of the immense amounts of radar data and/or sonar data and/or sensor data from the SENS sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and the other ships, aircraft, submarines and drones etc. of the association of the exemplary aircraft carrier FZT and the others Data, such as satellite data etc. Can the quantum hardware presented here, which also includes the exemplary aircraft carrier FZT and/or ships, aircraft, submarines and drones etc. of the association of the exemplary aircraft carrier FZT itself, execute quantum algorithms which to increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or in particular sonar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT or the association of the exemplary aircraft carrier FZT or the other data, such as satellite data, and to process the data and the sensor data of the SENS sensors exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the radar data processing of the radar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the sonar data processing of the sonar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and the association of the exemplary aircraft carrier FZT are intended to accelerate. Preferably, one or more device components of the exemplary aircraft carrier FZT and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of the exemplary aircraft carrier FZT are set up and / or intended to execute one or more quantum algorithms, which the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or in particular sonar sensors, in particular of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the radar data processing of the radar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the satellites etc. and/or to increase the sonar data processing of the sonar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT or a component thereof and to increase the processing of the sensor data of the sensors SENS of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the radar data processing of the radar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the sonar data processing of the sonar sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT or a component thereof .
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind der beispielhafte Flugzeugträger FZT und/oder Teile des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche und/oder in der Sonarerkundung und oder der Erkundung der Wasseroberfläche und/oder des Luftraums und/oder des Seegebiets mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der Sonardatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der Radarinterferometrie und/oder Sonarinterferometrie auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Radarbilder und/oder Sonarbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder des Verbands des beispielhaften Flugzeugträgers FZT und/oder von Satellitendaten und/oder anderen Daten zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. Preferably, the exemplary aircraft carrier FZT and/or parts of the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are set up to carry out complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or using at least one quantum computer QC Exploration of the earth's surface and/or in sonar exploration and/or exploration of the water surface and/or the airspace and/or the sea area using the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably, one or more device components of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for quantum computing. To carry out routines and quantum computing methods in the area of radar data processing and/or sonar data processing. Preferably, one or more device components of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for focusing of raw sensor data. Preferably, one or more device components of the exemplary aircraft carrier FZT and / or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or provided for this purpose, method of To carry out radar interferometry and/or sonar interferometry. Preferably So one or more device components of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to produce radar images and/or or to generate and/or evaluate sonar images and/or images based on the sensor data of the SENS sensors of the exemplary aircraft carrier FZT and/or the association of the exemplary aircraft carrier FZT and/or satellite data and/or other data.
Figur 7dFigure 7d
Die
Figur 8Figure 8
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
Darüber hinaus verfügt das Unterseeboot SUB in dem Beispiel der
In dem Beispiel der
Die Quantencomputer QC1, QC2 des Unterseeboots SUB und der anderen Vorrichtungsteile sind in dem Beispiel der
Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Luftraumradarüberwachung und/oder Sonarüberwachung eines Meeresgebiets mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radardaten und/oder Sonardaten und/oder Sensordaten der Sensoren SENS des Unterseeboots SUB und der anderen Schiffe, Flugzeuge, U-Boote und Drohnen etc. des Verbands des Unterseeboots SUB und der sonstigen Daten, wie Satellitendaten etc.. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Unterseeboot SUB und/oder Schiffe, Flugzeuge, U-Boote und Drohnen etc. des Unterseeboots SUB selbst sein können, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Sonarsensoren des Unterseeboots SUB bzw. des Verbands des Unterseeboots SUB bzw. der anderen Daten, wie Satellitendaten, zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Unterseeboots SUB und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des Unterseeboots SUB und des Verbands des Unterseeboots SUB beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE des Unterseeboots SUB dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Sonarsensoren, insbesondere des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder der Satelliten etc. und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB oder eines Bestandteils derselben zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB oder eines Bestandteils derselben zu beschleunigen.Device components of the submarine SUB can also, if necessary, exclusively or additionally combine classic reconnaissance tasks, for example airspace radar monitoring and/or sonar monitoring of a marine area, with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on more efficient processing of the immense amounts of radar data and/or sonar data and/or sensor data from the SENS sensors of the submarine SUB and the other ships, aircraft, submarines and drones, etc. of the association of the submarine SUB and other data, such as satellite data etc.. Can the quantum hardware presented here, which can also include the submarine SUB and/or ships, aircraft, submarines and drones etc. of the submarine SUB itself, execute quantum algorithms , which increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or in particular sonar sensors of the submarine SUB or the association of the submarine SUB or the other data, such as satellite data, and the processing of the data and the sensor data of the SENS sensors Submarine SUB and / or the association of the submarine SUB and / or the radar data processing of the radar sensors of the submarine SUB and / or the sonar data processing of the sonar sensors of the submarine SUB and the association of the submarine SUB should accelerate. Preferably, one or more device components of the submarine SUB and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of the submarine SUB are set up and/or intended to execute one or more quantum algorithms which improve the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or in particular sonar sensors, in particular of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB and/or the radar data processing of the radar sensors of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB and/or the satellites etc .and/or to increase the sonar data processing of the sonar sensors of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB or a component thereof and the processing of the sensor data of the sensors SENS of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB and/or the radar data processing of the To accelerate radar sensors of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB and/or the sonar data processing of the sonar sensors of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB or a component thereof.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Unterseeboot SUB und/oder Teile des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche und/oder in der Sonarerkundung und oder der Erkundung der Wasseroberfläche und/oder des Luftraums und/oder des Seegebiets mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der Sonardatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der Radarinterferometrie und/oder Sonarinterferometrie auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Radarbilder und/oder Sonarbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS des Unterseeboots SUB und/oder des Verbands des Unterseeboots SUB und/oder von Satellitendaten und/oder anderen Daten zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. Preferably, the submarine SUB and/or parts of the association of the submarine SUB and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are set up to carry out complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or exploration using at least one quantum computer QC Earth's surface and/or in sonar exploration and/or exploration of the water surface and/or the airspace and/or the sea area using the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably, one or more device components of the submarine SUB and / or the association of the submarine SUB and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or provided for quantum computing routines and - To carry out quantum computing methods in the area of radar data processing and/or sonar data processing. Preferably, one or more device components of the submarine SUB and / or the association of the submarine SUB and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or provided for focusing the sensor -make raw data. Preferably, one or more device components of the submarine SUB and / or the association of the submarine SUB and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or provided for this purpose, methods of radar interferometry and /or carry out sonar interferometry. Preferably, one or more device components of the submarine SUB and / or the association of the submarine SUB and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and / or provided for radar images and / or To generate and/or evaluate sonar images and/or images based on the sensor data of the SENS sensors of the submarine SUB and/or the association of the submarine SUB and/or satellite data and/or other data.
Figur 9Figure 9
In dem Beispiel der
Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Luftraumradarüberwachung mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radardaten und/oder Ultraschalldaten und/oder Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der sonstigen Daten, wie Satellitendaten etc.. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Fahrzeug, hier beispielhaft das Auto KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft das Auto KFZ, selbst sein können, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, bzw. der anderen Daten, wie Satellitendaten, zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Ultraschalldatenverarbeitung der Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder insbesondere Ultraschallsensoren, insbesondere d des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Ultraschallsensordaten der Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder der Satelliten etc. oder eines Bestandteils derselben zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder die Sonardatenverarbeitung der Sonarsensoren des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, oder eines Bestandteils derselben zu beschleunigen.Device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, can also possibly exclusively or additionally combine classic reconnaissance tasks, for example airspace radar monitoring, with innovative concepts of quantum technologies. The focus here is on the more efficient processing of the immense amounts of radar data and/or ultrasound data and/or sensor data from the SENS sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and the other data, such as satellite data etc. Can the quantum hardware presented here, whose part can also be the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car itself, execute quantum algorithms that improve the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or in particular ultrasonic sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, or the other data, such as satellite data, and the processing of the data and the sensor data of the SENS sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the radar data processing of the radar sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or the ultrasound data processing of the ultrasonic sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car. Preferably one or more device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, are set up and / or intended to execute one or more quantum algorithms, which the performance of sensors SENS and / or in particular radar sensors and / or in particular Ultrasonic sensors, in particular d of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the radar data processing of the radar sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or the ultrasonic sensor data of the ultrasonic sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or the satellites etc. or a component thereof and the processing the sensor data of the SENS sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or the radar data processing of the radar sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or the sonar data processing of the sonar sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the Vehicle, here for example the car, or a component thereof.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Fahrzeug, hier beispielhaft das Auto KFZ, und die anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarerkundung und/oder in der Ultraschallerkundung und/oder des Luftraums mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der Ultraschalldatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der Radarinterferometrie und/oder Ultraschallinterferometrie auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Radarbilder und/oder Ultraschallbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und der anderen Vorrichtungsteile des Fahrzeugs, hier beispielhaft des Autos KFZ, und/oder von Satellitendaten und/oder anderen Daten zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. Preferably, the vehicle, here by way of example the car, and the other device parts of the vehicle, here by way of example the car, and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are set up to carry out complex processing using at least one QC quantum computer. and to solve optimization tasks in radar exploration and/or in ultrasonic exploration and/or the airspace using the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably one or more device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE set up and/or intended to carry out quantum computing routines and quantum computing methods in the area of radar data processing and/or ultrasound data processing. Preferably one or more device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE set up and/or intended to focus sensor raw data. Preferably one or more device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE set up and/or intended to carry out methods of radar interferometry and/or ultrasonic interferometry. Preferably one or more device components of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and / or the quantum computer system QUSYS and / or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE set up and/or intended for this purpose, radar images and/or ultrasound images and/or images based on the sensor data of the SENS sensors of the vehicle, here for example the car, and the other device parts of the vehicle, here for example the car, and/or satellite data and/or other data to be generated and/or evaluated.
Figur 10Figure 10
Computerprogramme, die auf konventionellen Rechnern mit Harvard oder non Neumann-Architektur laufen, lösen Probleme bevorzugt mit den Schritten Analyse, Elaboration und Synthese.Computer programs that run on conventional computers with Harvard or non-Neumann architecture prefer to solve problems using the steps of analysis, elaboration and synthesis.
Im Analyseschritt (Schritt A)) passt der Rechner das Problem auf die Arbeitsweise des Rechners an. Beispielsweise übersetzt eine Einlese-Routine ein Textfile mit lesbaren Zahlen in Binärdaten, die im Speicher des Rechners abgelegt werden.In the analysis step (step A)), the computer adapts the problem to the way the computer works. For example, a read routine translates a text file with readable numbers into binary data that is stored in the computer's memory.
In einem zweiten Schritt, der Elaboration (Schritt B), führt der Rechner beispielsweise dann eine Berechnung durch, bei der beispielsweise diese Binärdaten als Eingabedaten dienen und ermittelt binäre Ergebnisdaten.In a second step, elaboration (step B), the computer then carries out a calculation in which, for example, these binary data serve as input data and determines binary result data.
In einem dritten Schritt, dem Syntheseschritt (Schritt D), passt der Rechner dieses Ergebnis an den Weiterverwendungszweck an. Beispielsweise könnte in dem hier beschriebenen Beispiel der Rechner die binären Ergebnisdaten in lesbare Ziffern der entsprechenden Zahlen in einem Ausgabetext-File wandeln.In a third step, the synthesis step (step D), the computer adapts this result to the intended use. For example, in the example described here, the computer could convert the binary result data into readable digits of the corresponding numbers in an output text file.
Die Ausarbeitung ergab nun, dass insbesondere in sicherheitsrelevanten Anwendungen nach einer Lösung eines NP-vollständigen Problems im Elaborations-Schritt B) mittels eines Quantencomputers QC das Quantencomputersystem QUSYS eine Überprüfung in einem Schritt C) durchführen muss. In diesem Prüfschritt überprüften das Quantencomputersystem QUSYS oder der Quantencomputer QC bevorzugt mittels eines konventionellen Rechnerkerns CPU oder einer zentralen Steuereinheit ZSE, ob die in der Elaboration ermittelte Lösung tatsächlich eine Lösung ist. Bei Quantenoperationen handelt es sich ja immer um statistische Operationen, die auch falsche Ergebnisse liefern können. Ggf. wiederholt das Quantencomputersystem QUSYS die Berechnung.The elaboration has now shown that, particularly in safety-relevant applications, after a solution to an NP-complete problem in elaboration step B) using a quantum computer QC, the quantum computer system QUSYS must carry out a check in step C). In this test step, the quantum computer system QUSYS or the quantum computer QC checked, preferably using a conventional computer core CPU or a central control unit ZSE, whether the solution determined in the elaboration is actually a solution. In quantum operations These are always statistical operations that can also produce incorrect results. If necessary, the QUSYS quantum computer system repeats the calculation.
Figur 11Figure 11
Figur 12Figure 12
Der erste Quantencomputer QC1 bildet mit dem zweiten Quantencomputer QC2 und dem dritten Quantencomputer QC3 und dem vierten Quantencomputer QC4 ein erstes Unterquantencomputersystem. Ein erster Unterdatenbus UDB1 verbindet die Quantencomputer QC1, QC2, QC3, QC4 des ersten Unterquantencomputersystems. Der erste Quantencomputer QC1 kann als Busmaster für die anderen Quantencomputer QC2, QC3, QC4 des ersten Unterquantencomputersystems dienen.The first quantum computer QC1 forms a first sub-quantum computer system with the second quantum computer QC2 and the third quantum computer QC3 and the fourth quantum computer QC4. A first sub-data bus UDB1 connects the quantum computers QC1, QC2, QC3, QC4 of the first sub-quantum computer system. The first quantum computer QC1 can serve as a bus master for the other quantum computers QC2, QC3, QC4 of the first sub-quantum computer system.
Der fünfte Quantencomputer QC5 bildet mit dem sechsten Quantencomputer QC6 und dem siebten Quantencomputer QC7 und dem achten Quantencomputer QC8 ein zweites Unterquantencomputersystem. Ein zweiter Unterdatenbus UDB2 verbindet die Quantencomputer QC5, QC6, QC7, QC8 des zweiten Unterquantencomputersystems. Der fünfte Quantencomputer QC5 kann als Busmaster für die anderen Quantencomputer QC6, QC7, QC8 des zweiten Unterquantencomputersystems dienen.The fifth quantum computer QC5 forms a second sub-quantum computer system with the sixth quantum computer QC6 and the seventh quantum computer QC7 and the eighth quantum computer QC8. A second sub-data bus UDB2 connects the quantum computers QC5, QC6, QC7, QC8 of the second sub-quantum computer system. The fifth quantum computer QC5 can serve as a bus master for the other quantum computers QC6, QC7, QC8 of the second sub-quantum computer system.
Der neunte Quantencomputer QC9 bildet mit dem zehnten Quantencomputer QC10 und dem elften Quantencomputer QC11 und dem zwölften Quantencomputer QC12 ein drittes Unterquantencomputersystem. Ein dritter Unterdatenbus UDB3 verbindet die Quantencomputer QC9, QC10, QC11, QC12 des dritten Unterquantencomputersystems. Der neunte Quantencomputer QC9 kann als Busmaster für die anderen Quantencomputer QC10, QC11, QC12 des dritten Unterquantencomputersystems dienen.The ninth quantum computer QC9 forms a third sub-quantum computer system with the tenth quantum computer QC10 and the eleventh quantum computer QC11 and the twelfth quantum computer QC12. A third sub-data bus UDB3 connects the quantum computers QC9, QC10, QC11, QC12 of the third sub-quantum computer system. The ninth quantum computer QC9 can serve as a bus master for the other quantum computers QC10, QC11, QC12 of the third sub-quantum computer system.
Der dreizehnte Quantencomputer QC13 bildet mit dem vierzehnten Quantencomputer QC14 und dem fünfzehnten Quantencomputer QC15 und dem sechzehnten Quantencomputer QC16 ein viertes Unterquantencomputersystem. Ein vierter Unterdatenbus UDB4 verbindet die Quantencomputer QC13, QC14, QC15, QC16 des vierten Unterquantencomputersystems. Der dreizehnte Quantencomputer QC13 kann als Busmaster für die anderen Quantencomputer QC14, QC15, QC16 des vierten Unterquantencomputersystems dienen.The thirteenth quantum computer QC13 forms a fourth sub-quantum computer system with the fourteenth quantum computer QC14 and the fifteenth quantum computer QC15 and the sixteenth quantum computer QC16. A fourth sub-data bus UDB4 connects the quantum computers QC13, QC14, QC15, QC16 of the fourth sub-quantum computer system. The thirteenth quantum computer QC13 can serve as a bus master for the other quantum computers QC14, QC15, QC16 of the fourth sub-quantum computer system.
In dem Beispiel der
Figur 13Figure 13
Diese beispielhafte Anwendung kann für die Lösung NP-vollständiger Probleme verallgemeinert werden. Ein solches verallgemeinertes Verfahren beginnt mit der Erfassung von Daten durch das Quantencomputersystem QUSYS in einem Schritt A). Die Erfassung der Daten erfolgt typischerweise mittels geeigneter Sensoren und/oder Datenbanken oder anderer Datenquellen, die Teil des Quantencomputersystems QUSYS sein können oder die mit diesem Quantencomputersystem QUSYS über Datenverbindungen verbunden sind und die Daten an das Quantencomputersystem QUSYS übermitteln. In einem Schritt B) identifiziert das Quantencomputersystem QUSYS geeignete Datenobjekte. Dabei klassifiziert in einem Schritt C) das Quantencomputersystem QUSYS die identifizierten Datenobjekte. Typischerweise klassifiziert das Quantencomputersystem QUSYS in dem Schritt C) die Objekte nach Kategorien, die für die Lösung des jeweiligen Problems relevant sind, um eine Maximierung der Wirkung zu erzielen. Bevorzugt erfolgt diese Klassifikation in Schritt C) mittels eines neuronalen Netzwerkmodells, das das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ausführt. Bevorzugt nutzt das Quantencomputersystem QUSYS für diesen Schritt C) eine oder mehr Quantenoperationen zur Manipulation des Quantenzustand eines oder mehrere Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 eines oder mehrerer Quantencomputer QC1 bis QC16 des Quantencomputersystems QUSYS um die Klassifikation der Datenobjekte durchzuführen. In einem Schritt D) legt das Quantencomputersystem QUSYS die Mittel zur Erzielung des Zwecks und die Parameter und Mittelkonfigurationen bei der Anwendung dieser Mittel und/oder die Reihenfolge der bearbeiteten bzw. nicht barbeiteten Datenobjekte und/oder die Reihenfolge der angewendeten Mittel fest. Bevorzugt erfolgt diese Festlegung in Schritt D) mittels eines neuronalen Netzwerkmodells, das das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ausführt. Bevorzugt nutzt das Quantencomputersystem QUSYS in dem Schritt D) eine oder mehrere Quantenoperationen zur Manipulation des Quantenzustand eines oder mehrere Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 eines oder mehrerer Quantencomputer QC1 bis QC16 des Quantencomputersystems QUSYS um diese Festlegungen durchzuführen. In einem Schritt E) Schlägt das Quantencomputersystem QUSYS bevorzugt ein oder mehr dieser Festgelegten Szenarien einem Bediener oder der Gleichen vor. Sofern diese ein Startsignal geben, kann beispielsweise das Quantencomputersystem QUSYS das freigegebene Szenario in einem Schritt F) umsetzen.This example application can be generalized to solve NP-complete problems. Such a generalized method begins with the acquisition of data by the quantum computer system QUSYS in a step A). The data is typically collected using suitable sensors and/or databases or other data sources, which can be part of the quantum computer system QUSYS or which are connected to this quantum computer system QUSYS via data connections and transmit the data to the quantum computer system QUSYS. In a step B), the quantum computer system QUSYS identifies suitable data objects. In step C), the QUSYS quantum computer system classifies the identified data objects. Typically, in step C), the quantum computer system QUSYS classifies the objects according to categories that are relevant to solving the respective problem in order to maximize the effect. This classification is preferably carried out in step C) using a neural network model, which the quantum computer system QUSYS preferably executes. For this step C), the quantum computer system QUSYS preferably uses one or more quantum operations to manipulate the quantum state of one or more quantum points NV1, NV2, NV3 of one or more quantum computers QC1 to QC16 of the quantum computer system QUSYS in order to carry out the classification of the data objects. In a step D), the quantum computer system QUSYS determines the means for achieving the purpose and the parameters and means configurations when using these means and/or the order of the processed or unprocessed data objects and/or the order of the means used. This determination is preferably carried out in step D) using a neural network model, which the quantum computer system QUSYS preferably executes. The quantum computer system QUSYS preferably uses one or more quantum operations in step D) to manipulate the quantum state of one or more quantum points NV1, NV2, NV3 of one or more quantum computers QC1 to QC16 of the quantum computer system QUSYS in order to carry out these determinations. In a step E), the quantum computer system QUSYS preferably suggests one or more of these specified scenarios to an operator or the like. If they give a start signal, the QUSYS quantum computer system can, for example, implement the released scenario in a step F).
Figur 14Figure 14
Die
Figur 15Figure 15
Die hier vorgelegte Schrift schlägt vor, ein oder mehrere Quantencomputer QC1, QC2 und eine zentrale Steuereinheit ZSE in das Material eines Kleidungsstücks KLST einzuarbeiten. Bevorzugt entspricht das Quantencomputersystem QUSYS dem Quantencomputersystem QUSYS der
Vorrichtungsbestandteile Kleidungsstücks KLST können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Überwachungsaufgaben beispielsweise der Umfeldüberwachung mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Sensordaten der Sensoren SENS des Kleidungsstücks KLST und der sonstigen Daten. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Kleidungsstücks KLST selbst sein können, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS des Kleidungsstücks KLST bzw. der anderen Daten zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS des Kleidungsstücks KLST beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile Kleidungsstücks KLST und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE des Kleidungsstücks KLST dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS des Kleidungsstücks KLST zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Kleidungsstücks KLST zu beschleunigen.Device components of clothing KLST can also, if necessary, exclusively or additionally combine classic monitoring tasks, for example environmental monitoring, with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on more efficient processing of the immense amounts of sensor data from the SENS sensors of the KLST garment and other data. The quantum hardware presented here, which can also be part of the KLST garment itself, can execute quantum algorithms that increase the performance of the SENS sensors of the KLST garment or the other data and the processing of the data and the sensor data of the SENS sensors of the garment KLST should accelerate. Preferably, one or more device components of the garment KLST and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of the garment KLST are set up and/or provided to execute one or more quantum algorithms which improve the performance of To increase the SENS sensors of the garment KLST and to accelerate the processing of the sensor data of the SENS sensors of the garment KLST.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Kleidungsstück KLST und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile Kleidungsstücks KLST und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Umfelddatenprozessierung auszuführen.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. The garment KLST and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are preferably set up to solve complex processing and optimization tasks using the SENS sensors using at least one quantum computer QC. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably, one or more device components of the garment KLST and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to carry out quantum computing routines and quantum computing methods in the area of environmental data processing .
Figur 16Figure 16
Ein solcher Satellit oder Raumfahrzeug kann klassische Aufklärungsaufgaben der Radarfernerkundung - speziell des Synthetischen Apertur Radar (SAR) - und/oder LIDAR-Erkundung (LIDAR= Abkürzung für englisch Light detection and ranging oder Light imaging, detection and ranging) mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radar- und/oder LIDAR-Daten. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil such der Satellit oder das Raumfahrzeug selbst sein kann Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder LIDAR-Sensoren zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder die LIDAR-Datenverarbeitung der LIDAR-Sensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit
- • von Sensoren SENS und/oder
- • insbesondere von Radarsensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder
- • insbesondere von LIDAR-Sensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder
- • die Radardatenverarbeitung der Daten der Radarsensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder
- • die LIDAR-Datenverarbeitung der Daten der LIDAR-Sensoren des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs
- • from sensors SENS and/or
- • in particular from radar sensors of the satellite or spacecraft and/or
- • in particular from LIDAR sensors of the satellite or spacecraft and/or
- • the radar data processing of the data from the radar sensors of the satellite or spacecraft and/or
- • LIDAR data processing of the data from the LIDAR sensors of the satellite or spacecraft
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind der Satellit bzw. das Raumfahrzeug und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Planetenoberfläche mittels der Sensoren SENS zu lösen. Bisherige raumgestützte Radar- und/oder LIDAR-Sensoren konnten die Erdoberfläche zwei Mal jährlich abbilden. Aufgrund der höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit können ein solcher Satellit bzw. ein solches Raumfahrzeug statt zweimal jährlich bis zu zwei Mal die Woche von dem Quantencomputersystem QUSYS vorbearbeitete und voranalysierte Sensordaten der Sensoren SENS der gesamten Erdoberfläche liefern. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der LIDAR-Datenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von SAR-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der SAR-Interferometrie auszuführen . Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Satelliten bzw. des Raumfahrzeugs und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, unter Nutzung eines oder des Quantencomputersystems QUSYS SAR-Bilder und/oder Radarbilder und/oder LIDAR-Bilder zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. The satellite or the spacecraft and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are preferably set up to use at least one quantum computer QC to solve complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or the exploration of the planetary surface using the SENS sensors . Previous space-based radar and/or LIDAR sensors were able to image the Earth's surface twice a year. Due to the higher processing speed, such a satellite or spacecraft can deliver pre-processed and pre-analyzed sensor data from the SENS sensors of the entire earth's surface up to twice a week by the quantum computer system QUSYS instead of twice a year. Preferably, one or more device components of the satellite or spacecraft and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to implement quantum computing routines and quantum computing methods To carry out the area of radar data processing and/or LIDAR data processing. Preferably, one or more device components of the satellite or spacecraft and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided to focus SAR raw data. Preferably, one or more device components of the satellite or spacecraft and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to carry out SAR interferometry methods. Preferably, one or more device components of the satellite or spacecraft and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for using one or the quantum computer system QUSYS SAR- Generate and/or evaluate images and/or radar images and/or LIDAR images.
Figur 17Figure 17
Vorrichtungsbestandteile des Smartphones können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Überwachungsaufgaben beispielsweise der Umfeldüberwachung mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Sensordaten der Sensoren SENS des Smartphones und der sonstigen Daten. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch das Smartphone selbst sein kann, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS des Smartphones bzw. der anderen Daten zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS des Smartphones beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Smartphones und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE des Smartphones dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS des Smartphones zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS des Smartphones zu beschleunigen.Device components of the smartphone can also combine exclusively or additionally classic monitoring tasks, for example environmental monitoring, with innovative concepts of quantum technologies. In the foreground This involves more efficient processing of the immense amounts of sensor data from the smartphone's SENS sensors and other data. Can the quantum hardware presented here, which can also be part of the smartphone itself, execute quantum algorithms that are intended to increase the performance of the smartphone's SENS sensors or other data and accelerate the processing of the data and the sensor data of the smartphone's SENS sensors . Preferably, one or more device components of the smartphone and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of the smartphone are set up and/or intended to execute one or more quantum algorithms which determine the performance of sensors To increase the SENS of the smartphone and to accelerate the processing of the sensor data from the SENS sensors of the smartphone.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind das Smartphone und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile des Smartphones und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Umfelddatenprozessierung auszuführen.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. The smartphone and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are preferably set up to solve complex processing and optimization tasks using the SENS sensors using at least one quantum computer QC. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably, one or more device components of the smartphone and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to execute quantum computing routines and quantum computing methods in the area of environmental data processing .
Figur 18Figure 18
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
In dem Beispiel der
Der Drohnenschwarm verfügt somit in dem dargestellten Zustand über mehrere Quantencomputersysteme QUSYS in den jeweiligen Drohnen DR1, DR2, DR3.In the state shown, the drone swarm therefore has several QUSYS quantum computer systems in the respective drones DR1, DR2, DR3.
Ein erstes Quantencomputersystem QUSYS einer ersten Drohne DR1 umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE der ersten Drohne DR1 und zumindest einen externen Datenbus EXTDB der ersten Drohne DR1 und zumindest einen ersten Quantencomputer QC1 der ersten Drohne DR1 und in dem Beispiel einen zweiten Quantencomputer QC2 der ersten Drohne DR1.A first quantum computer system QUSYS of a first drone DR1 comprises at least one central control unit ZSE of the first drone DR1 and at least one external data bus EXTDB of the first drone DR1 and at least a first quantum computer QC1 of the first drone DR1 and in the example a second quantum computer QC2 of the first drone DR1.
Ein zweites Quantencomputersystem QUSYS einer zweiten Drohne DR2 umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE der zweiten Drohne DR2 und zumindest einen externen Datenbus EXTDB der zweiten Drohne DR2 und zumindest einen ersten Quantencomputer QC1 der zweiten Drohne DR2 und in dem Beispiel einen zweiten Quantencomputer QC2 der zweiten Drohne DR2.A second quantum computer system QUSYS of a second drone DR2 comprises at least one central control unit ZSE of the second drone DR2 and at least one external data bus EXTDB of the second drone DR2 and at least a first quantum computer QC1 of the second drone DR2 and in the example a second quantum computer QC2 of the second drone DR2.
Ein drittes Quantencomputersystem QUSYS einer dritten Drohne DR3 umfasst dabei zumindest eine zentrale Steuereinheit ZSE der dritten Drohne DR3 und zumindest einen externen Datenbus EXTDB der ritten Drohne DR3 und zumindest einen ersten Quantencomputer QC1 der dritten Drohne DR3 und in dem Beispiel einen zweiten Quantencomputer QC2 der dritten Drohne DR3.A third quantum computer system QUSYS of a third drone DR3 comprises at least one central control unit ZSE of the third drone DR3 and at least one external data bus EXTDB of the third drone DR3 and at least a first quantum computer QC1 of the third drone DR3 and in the example a second quantum computer QC2 of the third drone DR3.
Die hier vorgelegte Schrift schlägt vor, dass eine Funkverbindung die drei externen Datenbusse EXTDB der drei Drohen DR1, DR2, DR3 und damit das das erste Quantencomputersystem mit dem zweiten und dritten Quantencomputersystem verbindet.The document presented here suggests that a radio connection connects the three external data buses EXTDB of the three drones DR1, DR2, DR3 and thus the first quantum computer system with the second and third quantum computer systems.
Die
Bevorzugt umfasst zumindest ein Teil der Schwarmmitglied jeweils zumindest einen solchen Quantencomputer QC1 in einem Quantencomputersystem QUSYS und zumindest einen weiteren solchen Quantencomputer QC2 und/oder zumindest eine zentralen Steuereinheit ZSE in Form eines konventionellen Rechnersystems.Preferably, at least some of the swarm members each comprise at least one such quantum computer QC1 in a quantum computer system QUSYS and at least one further such quantum computer QC2 and/or at least one central control unit ZSE in the form of a conventional computer system.
Bevorzugt sind die Quantencomputersysteme QUSYS von zumindest zwei Schwarmmitgliedern, besser von mehreren Schwarmmitgliedern, noch besser von allen Schwarmmitgliedern mittels einer drahtlosen Datenübertragungsstrecke miteinander gekoppelt. Drahtlose Übertragungsstrecken können im Sinne diese Dokuments akustisch und/oder optisch und/oder elektromagnetisch und/oder partikelbasierend oder der gleichen sein. Dies hat den Vorteil, dass sich der Drohnenschwarm auch bei Ausfall einer einzelnen Drohne umkonfigurieren kann.The QUSYS quantum computer systems of at least two swarm members, better of several swarm members, even better of all swarm members are preferably coupled to one another by means of a wireless data transmission link. Within the meaning of this document, wireless transmission links can be acoustic and/or optical and/or electromagnetic and/or particle-based or the like. This has the advantage that the drone swarm can reconfigure itself even if a single drone fails.
Es kann sich bei einem Schwarmmitglied im Sinne des hier vorgelegten Dokuments aber auch um ein Fahrzeug, ein Kraftfahrzeug, ein Zweirad, ein Dreirad oder einen Lastwagen, ein Nutzfahrzeug, einen Roboter, ein Transportfahrzeug, einen Drohne, eine Roboterdrohne, einen Flugkörper, einen Schwimmkörper, einen Tauchkörper, ein Schiff, ein U-Boot, eine See-Mine, eine Landmine, eine Rakete, ein Geschoss, einen Satelliten, eine Raumstation, einen Anhänger, einen Schleppkahn, einen Container, insbesondere einen See-Container und/oder Smartphone und/oder ein Kleidungsstück und/oder ein Schmuckstück und/oder ein tragbares Quantencomputersystem und/oder ein mobiles Quantencomputersystem und/oder Fahrzeug und/oder Roboter und/oder Flugzeug und/oder ein Rumflugkörper und/oder Unterwasserfahrzeug und/oder Oberwasserschwimmkörper und/oder Unterwasserschwimmkörper und/oder eine bewegliche medizinische Vorrichtung und/oder ein verlegbares Waffensystem und/oder Gefechtskopf und/oder Über- oder Unterwasserfahrzeug und/oder Geschoss und/oder andere mobile Vorrichtung und/oder bewegliche Vorrichtung und/oder dergleichen handeln.A swarm member within the meaning of the document presented here can also be a vehicle, a motor vehicle, a two-wheeler, a tricycle or a truck, a commercial vehicle, a robot, a transport vehicle, a drone, a robot drone, a missile, a floating body , a diving body, a ship, a submarine, a sea mine, a landmine, a rocket, a projectile, a satellite, a space station, a trailer, a barge, a container, in particular a sea container and / or smartphone and/or a garment and/or a piece of jewelry and/or a wearable quantum computer system and/or a mobile quantum computer system and/or vehicle and/or robot and/or aircraft and/or a rum missile and/or underwater vehicle and/or surface floating body and/or Underwater floating body and/or a movable medical device and/or a deployable weapon system and/or warhead and/or surface or underwater vehicle and/or projectile and/or other mobile device and/or movable device and/or the like.
Vorrichtungsbestandteile des Drohnenschwarms können auch ggf. ausschließlich oder zusätzlich klassische Aufklärungsaufgaben beispielsweise der Luftraumradarüberwachung und Umfeldüberwachung mit innovativen Konzepten der Quantentechnologien verbinden. Im Vordergrund steht dabei die effizientere Verarbeitung der immensen Mengen an Radardaten und/oder LIDAR-Daten und/oder Ultraschalldaten und/oder Sensordaten der Sensoren SENS der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und der sonstigen Daten, wie Satellitendaten etc. Kann die hier vorgestellte Quanten-Hardware, deren Teil auch die Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und der Drohnenschwarm selbst sein können, Quantenalgorithmen ausführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder LIDAR-Sensoren und/oder insbesondere Ultraschallsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms bzw. der anderen Daten, wie Satellitendaten, zu steigern und die Verarbeitung der Daten und der Sensordaten der Sensoren SENS der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Radardatenverarbeitung der Radarsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder der LIDAR-Daten der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Ultraschalldatenverarbeitung der Daten der Ultraschallsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms beschleunigen sollen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile einer oder mehrerer Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE einer oder mehrerer Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, einen oder mehrere Quantenalgorithmen auszuführen, welche die Leistungsfähigkeit von Sensoren SENS und/oder insbesondere Radarsensoren und/oder LIDAR-Sensoren und/oder insbesondere Ultraschallsensoren, insbesondere der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Radardatenverarbeitung der Daten der Radarsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder der Satelliten etc. und/oder der LIDAR-Datenverarbeitung der Daten der LIDAR-Sensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Ultraschalldatenverarbeitung der Daten der Ultraschallsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms oder eines Bestandteils derselben zu steigern und die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren SENS der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Radardatenverarbeitung der Daten der Radarsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die LIDAR-Datenverarbeitung der Daten der LIDAR-Sensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder die Sonardatenverarbeitung der Daten der Sonarsensoren der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms oder eines Bestandteils derselben zu beschleunigen.Device components of the drone swarm can also, if necessary, exclusively or additionally combine classic reconnaissance tasks, for example airspace radar monitoring and environmental monitoring, with innovative concepts of quantum technologies. The focus is on the more efficient processing of the immense amounts of radar data and/or LIDAR data and/or ultrasound data and/or sensor data from the SENS sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and other data, such as satellite data, etc. This can be done here presented quantum hardware, part of which can also be the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and the drone swarm itself, execute quantum algorithms which increase the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or LIDAR sensors and/or in particular ultrasonic sensors of the Drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm or other data, such as satellite data, and the processing of the data and the sensor data of the SENS sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and / or the radar data processing of the radar sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the LIDAR data of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the ultrasonic data processing of the Ultra data sound sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm should accelerate. Preferably one or more device components of one or more drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE of one or more drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm set up and/or intended to execute one or more quantum algorithms which determine the performance of sensors SENS and/or in particular radar sensors and/or LIDAR sensors and/or in particular ultrasonic sensors, in particular the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the Radar data processing of the data from the radar sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the satellites etc. and/or the LIDAR data processing of the data from the LIDAR sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the ultrasonic data processing of the data of the ultrasonic sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm or a component thereof and the processing of the sensor data of the SENS sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the radar data processing of the data of the radar sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the LIDAR data processing of the data from the LIDAR sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the sonar data processing of the data from the sonar sensors of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm or a component thereof.
Bevorzugt sind ein oder mehrere der Sensoren SENS Quantensensoren. Quantensensoren im Sinne des hier vorgelegten Dokuments sind dabei Sensoren, die mindestens einen Quantenpunkt (NV1, NV2) benutzen, um einen Messwert für eine physikalische Größe zu ermitteln und diesen Messwert dem Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) und/oder einem Quantencomputer QC zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind eine oder mehrere Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) dazu eingerichtet, unter Verwendung zumindest eines Quantencomputers QC komplexe Prozessierungs- und Optimierungsaufgaben in der Radarfernerkundung und oder der Erkundung der Erdoberfläche und/oder in der LIDAR-Fernerkundung und/oder in der Ultraschallerkundung und oder der Erkundung der Wasseroberfläche und/oder des Luftraums und/oder des Seegebiets mittels der Sensoren SENS zu lösen. Eine solche Anwendung kann beispielsweise eine Beobachtung und/oder Analyse militärischer Fragestellungen umfassen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile einer oder mehrerer Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Quantencomputing-Routinen und - Quantencomputing-Verfahren im Bereich der Radardatenprozessierung und/oder der LIDAR-Datenprozessierung und/oder der Ultraschalldatenprozessierung auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, eine Fokussierung von Sensor-Rohdaten vorzunehmen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Verfahren der Radarinterferometrie und/oder Ultraschallinterferometrie auszuführen. Vorzugsweise sind also ein oder mehrere Vorrichtungsbestandteile der Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder das Quantencomputersystem QUSYS und/oder die Quantencomputer QC1, QC2 und ggf. die zentrale Steuereinheit ZSE dazu eingerichtet und/oder vorgesehen, Radarbilder und/oder LIDAR-Bilder und/oder Sonarbilder und/oder Bilder auf Basis der Sensordaten der Sensoren SENS einer oder mehrerer Drohnen DR1, DR2, DR3 des Drohnenschwarms und/oder von Satellitendaten und/oder anderen Daten zu erzeugen und/oder auszuwerten.One or more of the sensors are preferably SENS quantum sensors. Quantum sensors in the sense of the document presented here are sensors that use at least one quantum dot (NV1, NV2) to determine a measured value for a physical quantity and to transmit this measured value to the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) and/or a quantum computer QC to provide. Preferably, one or more drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system (QUSYS, ZSE, QC1, QC2) are set up to carry out complex processing and optimization tasks in radar remote sensing and/or exploration of the earth's surface using at least one quantum computer QC and/or in LIDAR remote sensing and/or in ultrasonic exploration and/or exploration of the water surface and/or the airspace and/or the sea area using the SENS sensors. Such an application can include, for example, observation and/or analysis of military issues. Preferably, one or more device components of one or more drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for quantum computing routines and - To carry out quantum computing methods in the area of radar data processing and/or LIDAR data processing and/or ultrasound data processing. Preferably, one or more device components of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for focusing raw sensor data to be carried out. Preferably, one or more device components of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or provided for this purpose, methods of radar interferometry and/or To carry out ultrasonic interferometry. Preferably, one or more device components of the drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or the quantum computer system QUSYS and/or the quantum computers QC1, QC2 and possibly the central control unit ZSE are set up and/or intended to generate radar images and/or LIDAR data. To generate and/or evaluate images and/or sonar images and/or images based on the sensor data of the SENS sensors of one or more drones DR1, DR2, DR3 of the drone swarm and/or satellite data and/or other data.
Glossarglossary
Fahrzeugvehicle
Es kann sich bei einem Fahrzeug im Sinne des hier vorgelegten Dokuments aber auch um ein Kraftfahrzeug, ein Zweirad, ein Dreirad oder einen Lastwagen, ein Nutzfahrzeug, einen Roboter, ein Transportfahrzeug, einen Drohne, eine Roboterdrohne, einen Flugkörper, einen Schwimmkörper, einen Tauchkörper, ein Schiff, ein U-Boot, eine See-Mine, eine Landmine, eine Rakete, ein Geschoss, einen Satelliten, eine Raumstation, einen Anhänger, einen Schleppkahn, einen Container, insbesondere einen See-Container und/oder Smartphone und/oder ein Kleidungsstück und/oder ein Schmuckstück und/oder ein tragbares Quantencomputersystem und/oder ein mobiles Quantencomputersystem und/oder Fahrzeug und/oder Roboter und/oder Flugzeug und/oder ein Rumflugkörper und/oder Unterwasserfahrzeug und/oder Oberwasserschwimmkörper und/oder Unterwasserschwimmkörper und/oder eine bewegliche medizinische Vorrichtung und/oder ein verlegbares Waffensystem und/oder Gefechtskopf und/oder Über- oder Unterwasserfahrzeug und/oder Geschoss und/oder andere mobile Vorrichtung und/oder bewegliche Vorrichtung und/oder dergleichen handeln. Sofern die hier vorgelegte Schrift ein bestimmtes Fahrzeug beschreibt, sind von der Beschreibung grundsätzlich auch alle anderen vorbeschriebenen Fahrzeuge umfasst und beansprucht, soweit dies im betreffenden Kontext sinnvoll ist. Insbesondere sind auch alle Anwendungen auf Waffen und Waffensysteme und bewegliche medizinische Vorrichtungen mitumfasst, die typischerweise zumindest zeitweise verlegbar sind. Im Sinne der hier vorgelegten Schrift legt diese Schrift den Begriff Fahrzeug also sehr weit als „transportable Vorrichtung“ aus, die ggf. insbesondere ggf. zeitweise über einen eigenen Antrieb und/oder Hilfsmittel zum Transport zu Wasser und/oder zu Lande und/oder in der Luft und/oder im Weltraum verfügt.A vehicle within the meaning of the document presented here can also be a motor vehicle, a two-wheeler, a tricycle or a truck, a commercial vehicle, a robot, a transport vehicle, a drone, a robot drone, a missile, a floating body, a diving body , a ship, a submarine, a sea mine, a landmine, a rocket, a projectile, a satellite, a space station, a trailer, a barge, a container, in particular a sea container and/or smartphone and/or a garment and/or a piece of jewelry and/or a wearable quantum computer system and/or a mobile quantum computer system and/or vehicle and/or robot and/or aircraft and/or a cruise missile and/or underwater vehicle and/or surface floating body and/or underwater floating body and/or or a mobile medical device and/or a deployable weapon system and/or battlefield head and/or surface or underwater vehicle and/or projectile and/or other mobile device and/or movable device and/or the like. If the document presented here describes a specific vehicle, the description also includes and claims all other vehicles described above, as long as this makes sense in the relevant context. In particular, all applications to weapons and weapon systems and mobile medical devices, which can typically be relocated at least temporarily, are also included. In the sense of the document presented here, this document interprets the term vehicle very broadly as a “transportable device”, which may, in particular, temporarily have its own drive and/or aids for transport by water and/or on land and/or in the air and/or in space.
horizontalhorizontal
Das Eigenschaftswort „horizontal“ wird in dieser Offenlegung sofern nicht ausdrücklich anders angegeben als Teil des Namens der Vorrichtungsteile und der zugehörigen Größen verwendet. Dies geschieht, da die Quantenbits durchnummeriert sind. Hierdurch können die Spalten (vertikal) und Zeilen (horizontal) innerhalb von zweidimensionalen Quantenbit-Anordnungen besser unterschieden werden. Eine „horizontale Leitung“ ist demnach eine Leitung innerhalb einer solchen zwei- oder eindimensionalen Anordnung, die längs einer Zeile entlanggeführt ist. Der zugeordnete Strom wird dann beispielsweise in analoger Weise als „horizontaler Leitungsstrom“ bezeichnet, um ein Beispiel für die Benennung einer Größe zu geben.The adjective “horizontal” is used in this disclosure as part of the name of the device parts and the associated sizes unless expressly stated otherwise. This happens because the quantum bits are numbered consecutively. This allows the columns (vertical) and rows (horizontal) to be better distinguished within two-dimensional quantum bit arrangements. A “horizontal line” is therefore a line within such a two- or one-dimensional arrangement that runs along a line. The assigned current is then referred to, for example, in an analogous manner as “horizontal line current” to give an example of naming a quantity.
IsotopenreinIsotopically pure
Isotopenrein im Sinne dieser Offenlegung ist ein Material dann, wenn die Konzentration anderer Isotope als der Basis-Isotope, die das Material dominieren, so gering ist, dass der technische Zweck in einem für die Produktion und den Verkauf von Produkten ausreichenden Maße mit einer wirtschaftlich ausreichenden Produktionsausbeute erreicht wird. Dies bedeutet, dass Störungen, die von solchen Isotopenverunreinigungen ausgehen, die Funktionstüchtigkeit der Quantenbits nicht oder höchstens ausreichend gering stören. Auf Diamant bezogen heißt das, dass der Diamant bevorzugt im Wesentlichen aus 12C-lsotopen als Basis-Isotopen besteht, die kein magnetisches Moment haben.A material is isotopically pure within the meaning of this disclosure if the concentration of isotopes other than the base isotopes that dominate the material is so low that the technical purpose is combined to an extent sufficient for the production and sale of products with an economically sufficient level Production yield is achieved. This means that interference caused by such isotopic impurities does not interfere with the functionality of the quantum bits, or at most only does so to a sufficiently small extent. In relation to diamond, this means that the diamond preferably consists essentially of 12 C isotopes as base isotopes that have no magnetic moment.
NäheVicinity
Wenn in dieser Offenlegung beispielsweise von einer „Vorrichtung, die zur Erzeugung eines zirkular polarisierten Mikrowellenfeldes sich in der Nähe des Lot-Punktes (LOTP) oder am Lot-Punkt (LOTP) befindet“ die Rede ist, so ist der Begriff Nähe so zu verstehen, dass diese Vorrichtung mit ihrem polarisierten Mikrowellenfeld oder sonst wie auf den Quantenpunkt (NV), der sich auf der Lot-Linie (LOT) befindet, eine beabsichtigte Wirkung ausübt oder ausüben kann, wobei beabsichtigt wiederum im Zusammenhang mit der hier vorgelegten Offenlegung so zu verstehen ist, dass durch die beabsichtigte Wirkung ein Verfahrensschritt in den Funktionsschritten zur bestimmungsgemäßen Nutzung einer hier vorgeschlagenen Vorrichtung durchgeführt werden kann.For example, when this disclosure refers to a “device that is located near the plumb point (LOTP) or at the plumb point (LOTP) for generating a circularly polarized microwave field,” the term proximity is to be understood in this way that this device exerts or can exert an intended effect with its polarized microwave field or otherwise on the quantum dot (NV) located on the plumb line (LOT), which in turn is intended to be so in connection with the disclosure presented here It should be understood that the intended effect allows a procedural step to be carried out in the functional steps for the intended use of a device proposed here.
NP VollständigkeitNP completeness
In der Informatik bezeichnet man ein Problem als NP-vollständig (vollständig für die Klasse der Probleme, die sich nichtdeterministisch in Polynomialzeit lösen lassen), wenn es zu den schwierigsten Problemen in der Klasse NP gehört, also sowohl in NP liegt als auch NP-schwer ist. Dies bedeutet umgangssprachlich, dass es sich vermutlich nicht effizient lösen lässt.In computer science, a problem is called NP-complete (complete for the class of problems that can be solved nondeterministically in polynomial time) if it is one of the most difficult problems in the NP class, i.e. it is both in NP and NP-hard is. In colloquial terms, this means that it probably cannot be solved efficiently.
Formal wird NP-Vollständigkeit nur für Entscheidungsprobleme definiert (mögliche Lösungen nur „ja“ oder „nein“), während man bei anderen Problemtypen von NP-Äquivalenz spricht (etwa bei Suchproblemen oder Optimierungsproblemen). Umgangssprachlich wird diese Unterscheidung jedoch oft nicht vollzogen, so dass man ganz allgemein von „NP-vollständigen Problemen“ spricht, unabhängig davon, ob ein Entscheidungsproblem vorliegt oder nicht. Dies ist möglich, da verschiedene Problemtypen ineinander überführbar (aufeinander reduzierbar) sind.Formally, NP-completeness is only defined for decision problems (possible solutions only “yes” or “no”), while other types of problems are referred to as NP-equivalence (e.g. search problems or optimization problems). In colloquial language, however, this distinction is often not made, so that one generally speaks of “NP-complete problems”, regardless of whether a decision problem is present or not. This is possible because different problem types can be converted into one another (reducible to one another).
Ein Entscheidungsproblem ist NP-vollständig, wenn es
- • in der Komplexitätsklasse NP liegt: Ein deterministisch arbeitender Rechner benötigt nur polynomiell viel Zeit, um zu entscheiden, ob eine vorgeschlagene Lösung eines zugehörigen Suchproblems tatsächlich eine Lösung ist, und
- • zu den NP-schweren Problemen gehört: Alle anderen Probleme, deren Lösungen deterministisch in polynomieller Zeit überprüft werden können, können auf das Problem derart zurückgeführt werden, dass diese Rückführung auf einem deterministischen Rechner höchstens polynomielle Zeit in Anspruch nimmt. Man spricht von einer Polynomialzeitreduktion.
- • is in the complexity class NP: A deterministic computer only needs a polynomial amount of time to decide whether a proposed solution to an associated search problem is actually a solution, and
- • belongs to the NP-hard problems: All other problems whose solutions can be checked deterministically in polynomial time can be reduced to the problem in such a way that this reduction takes at most polynomial time on a deterministic computer. This is called a polynomial time reduction.
NP-vollständige Probleme lassen sich vermutlich nicht effizient lösen, da ihre Lösung auf realen Rechnern viel Zeit in Anspruch nimmt. In der Praxis wirkt sich dies nicht in jedem Fall negativ aus, das heißt, es gibt für viele NP-vollständige Probleme Lösungsverfahren, anhand deren sie für in der Praxis auftretende Größenordnungen in akzeptabler Zeit lösbar sind.NP-complete problems probably cannot be solved efficiently because solving them on real computers takes a long time. In practice, this does not have a negative effect in every case, that is, for many NP-complete problems there are solution procedures that can be used to solve them in practice occurring orders of magnitude can be solved in an acceptable time.
Viele in der Praxis auftauchende und wichtige Probleme sind NP-vollständig, was NP-Vollständigkeit zu einem zentralen Begriff der Informatik macht. Weiter verstärkt wird diese Bedeutung durch das sogenannte P-NP-Problem:
- • Für kein NP-vollständiges Problem konnte bisher nachgewiesen werden, dass es in polynomieller Zeit lösbar wäre.
- • Falls nur ein einziges dieser Probleme in polynomieller Zeit lösbar wäre, dann wäre jedes Problem in NP in polynomieller Zeit lösbar, was große Bedeutung für die Praxis haben könnte (jedoch nicht notwendigerweise haben muss).
- • No NP-complete problem has yet been shown to be solvable in polynomial time.
- • If only one of these problems were solvable in polynomial time, then every problem in NP would be solvable in polynomial time, which could (but does not necessarily have) great practical importance.
Seit der Einführung der NP-Vollständigkeit durch Cook wurde die Vollständigkeit zu einem allgemeinen Konzept für beliebige Komplexitätsklassen ausgebaut.Since Cook's introduction of NP-completeness, completeness has been expanded into a general concept for arbitrary complexity classes.
PQC (Post Quantum Kryptografie)PQC (Post Quantum Cryptography)
Zitat aus Wikipedia:
- „In der Kryptografie bezieht sich die Post-Quantum-Kryptografie (manchmal auch als quantensicher, quantensicher oder quantenresistent bezeichnet) auf kryptografische Algorithmen (in der Regel Public-Key-Algorithmen), von denen man annimmt, dass sie gegen einen kryptoanalytischen Angriff durch einen Quantencomputer sicher sind. Das Problem bei den zur Zeit der Anmeldung dieses Dokuments gängigen Algorithmen ist, dass ihre Sicherheit auf einem von drei schwierigen mathematischen Problemen beruht: dem Problem der ganzzahligen Faktorisierung, dem Problem des diskreten Logarithmus oder dem Problem des diskreten Logarithmus mit elliptischen Kurven. Alle diese Probleme können auf einem ausreichend leistungsfähigen Quantencomputer, auf dem der Shor-Algorithmus läuft, leicht gelöst werden.
- Obwohl die derzeit öffentlich bekannten experimentellen Quantencomputer nicht über die nötige Rechenleistung verfügen, um einen echten kryptografischen Algorithmus zu brechen, entwickeln viele Kryptografen neue Algorithmen, um sich auf eine Zeit vorzubereiten, in der Quantencomputer zu einer Bedrohung werden. Diese Arbeit hat durch die PQCrypto-Konferenzreihe seit 2006 und in jüngerer Zeit durch mehrere Workshops über sichere Quantenkryptografie, die vom Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) und dem Institut für Quanteninformatik veranstaltet wurden, größere Aufmerksamkeit bei Wissenschaftlern und Industrie erlangt.
- Im Gegensatz zu der Bedrohung, die die Quanteninformatik für die derzeitigen Public-Key-Algorithmen darstellt, gelten die meisten derzeitigen symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen und Hash-Funktionen als relativ sicher gegenüber Angriffen von Quantencomputern.[2][7] Der Quanten-Grover-Algorithmus beschleunigt zwar Angriffe auf symmetrische Verschlüsselungen, aber eine Verdoppelung der Schlüsselgröße kann diese Angriffe wirksam abwehren.[8] Daher muss sich die symmetrische Post-Quantum-Kryptografie nicht wesentlich von der derzeitigen symmetrischen Kryptografie unterscheiden.”
- “In cryptography, post-quantum cryptography (sometimes referred to as quantum-safe, quantum-proof, or quantum-resistant) refers to cryptographic algorithms (typically public-key algorithms) that are believed to be effective against a cryptanalytic attack by one Quantum computers are safe. The problem with the algorithms in use at the time of filing this document is that their security relies on one of three difficult mathematical problems: the integer factorization problem, the discrete logarithm problem, or the discrete logarithm problem with elliptic curves. All of these problems can be easily solved on a sufficiently powerful quantum computer running Shor's algorithm.
- Although currently publicly known experimental quantum computers do not have the computing power necessary to break a real cryptographic algorithm, many cryptographers are developing new algorithms to prepare for a time when quantum computers become a threat. This work has gained greater academic and industry attention through the PQCrypto conference series since 2006 and more recently through several workshops on secure quantum cryptography organized by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) and the Institute for Quantum Computing.
- In contrast to the threat that quantum computing poses to current public key algorithms, most current symmetric encryption algorithms and hash functions are considered relatively secure against attacks from quantum computers.[2][7] Although the Quantum Grover algorithm accelerates attacks on symmetric encryption, doubling the key size can effectively deter these attacks.[8] Therefore, symmetric post-quantum cryptography need not differ significantly from current symmetric cryptography.”
Quantencomputerprogramm und Quantenoperation und Quanten-Op-CodeQuantum computer program and quantum operation and quantum op-code
Ein Quantencomputerprogramm ist im Sinne der hier vorgestellten Schrift ein Programm, das mindestens eine Quantenoperation umfasst und von einer Steuervorrichtung µC eines verlegbaren Quantencomputers QC ausgeführt wird. Bevorzugt kodieren ein oder mehrere binäre Daten im Speicher NVN, RAM der Steuervorrichtung µC des verlegbaren Quantencomputers QC eine solche Quantenoperation. Beispielsweise kann es sich um ein vorbestimmtes Datenwort handeln. Eine Quantenoperation im Sinne der hier vorgelegten Schrift manipuliert zumindest den Quantenzustand zumindest eines Quantenpunkts der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des verlegbaren Quantencomputers QC und/oder manipuliert zumindest den Quantenzustand zumindest eines Kernquantenpunkts der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des verlegbaren Quantencomputers QC. Das Datenwort, das eine solche Quantenoperation symbolisiert bezeichnet die technische Lehre der hier vorgelegten Schrift auch als Quanten-Op-Code. Ein Quantencomputerprogramm umfasst somit zumindest einen Quanten-Op-Code. Der Quanten-Op-Code kann auch mehrere Datenwörter umfassen.In the sense of the document presented here, a quantum computer program is a program that includes at least one quantum operation and is executed by a control device µC of a deployable quantum computer QC. One or more binary data in the memory NVN, RAM of the control device μC of the deployable quantum computer QC preferably encode such a quantum operation. For example, it can be a predetermined data word. A quantum operation in the sense of the document presented here manipulates at least the quantum state of at least one quantum dot of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the deployable quantum computer QC and/or manipulates at least the quantum state of at least one core quantum dot of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , CI2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the deployable quantum computer QC. The technical teaching of the document presented here also refers to the data word that symbolizes such a quantum operation as a quantum op code. A quantum computer program therefore includes at least one quantum op-code. The quantum op code can also include multiple data words.
Reines SubstratPure substrate
Ein reines Substrat im Sinne dieser Offenlegung liegt dann vor, wenn die Konzentration anderer Atome als der Basis-Atome, die das Material des Substrats dominieren, so gering ist, dass der technische Zweck in einem für die Produktion und den Verkauf von Produkten ausreichenden Maße mit einer wirtschaftlich ausreichenden Produktionsausbeute erreicht wird. Dies bedeutet, dass Störungen, die von solchen atomaren Verunreinigungen ausgehen, die Funktionstüchtigkeit der Quantenbits nicht oder höchstens ausreichend gering stören. Auf Diamant bezogen heißt das, dass der Diamant bevorzugt im Wesentlichen aus C-Atomen besteht und keine oder nur unwesentlich viele Fremdatome umfasst. Bevorzugt enthält der das Substrat möglichst keine ferromagnetischen Verunreinigungen wie beispielsweise Fe und/oder Ni, da deren Magnetfelder mit dem Spin des Quantenpunkts (NV) wechselwirken können.A pure substrate within the meaning of this disclosure exists when the concentration of atoms other than the base atoms that dominate the material of the substrate is so low that the technical purpose is sufficient for the production and sale of products an economically sufficient production yield is achieved. This means that disruptions caused by such atomic impurities do not disrupt the functionality of the quantum bits, or at most only do so to a sufficiently small extent. In relation to diamond, this means that the diamond preferably consists essentially of carbon atoms and contains no or only an insignificant number of foreign atoms. The substrate preferably contains as little ferro as possible magnetic impurities such as Fe and/or Ni, as their magnetic fields can interact with the spin of the quantum dot (NV).
unwesentliche Phasendrehunginsignificant phase rotation
Eine unwesentliche Phasendrehung des Zustandsvektors eines Quantenpunkts im Sinne dieser Offenlegung ist eine Phasendrehung, die für den Betrieb und die Funktionstüchtigkeit als unwesentlich oder korrigierbar betrachtet werden kann. Sie kann daher in erster Näherung als leich Null angenommen werden.An insignificant phase rotation of the state vector of a quantum dot for the purposes of this disclosure is a phase rotation that can be considered insignificant or correctable for operation and functionality. As a first approximation, it can therefore be assumed to be slightly zero.
vertikalvertical
Das Eigenschaftswort „vertikal” wird in dieser Offenlegung sofern nicht ausdrücklich anders angegeben als Teil des Namens der Vorrichtungsteile und der zugehörigen Größen verwendet. Dies geschieht, da die Quantenbits durchnummeriert sind. Hierdurch können die Spalten (vertikal) und Zeilen (horizontal) innerhalb von zweidimensionalen Quantenbit-Anordnungen besser unterschieden werden. Eine „vertikal Leitung” ist demnach eine Leitung innerhalb einer solchen zwei- oder eindimensionalen Anordnung, die längs einer Spalte entlanggeführt ist. Der zugeordnete Strom wird dann beispielsweise in analoger Weise als „vertikal Leitungsstrom” bezeichnet, um ein Beispiel für die Benennung einer Größe zu geben.The adjective “vertical” is used in this disclosure as part of the name of the device parts and the associated dimensions unless expressly stated otherwise. This happens because the quantum bits are numbered consecutively. This allows the columns (vertical) and rows (horizontal) to be better distinguished within two-dimensional quantum bit arrangements. A “vertical line” is therefore a line within such a two- or one-dimensional arrangement that is routed along a column. The assigned current is then referred to, for example, in an analogous manner as “vertical line current” to give an example of naming a quantity.
Liste der zitierten SchriftenList of Scriptures Cited
Sofern im Rahmen der Nationalisierung einer internationalen Folgeanmeldung es das Recht des jeweiligen Rechtssystems des Staates, in dem die Nationalisierung der internationalen Anmeldung der hier vorgelegten Schrift erfolgt, eine Offenbarung per Referenz erlaubt ist, ist der Inhalt der folgenden Schriften vollumfänglicher Teil der hier vorgelegten Offenlegung.,
https://en.wikipedia.org/wiki/Supersingular_isogeny_key_exchange
https://en.wikipedia.org/wiki/Post-quantum_cryptography
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf
https://de.wikipedia.org/wiki/Daisy_Chain
https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler
https://de.wikipedia.org/wiki/NP-Vollst%C3%A4ndigkeit#:~:text=In%20der%201nformatik%20bezeichnet%20man%20ein%20Problem% 20als,diese%20Unterscheidung%20jedoch%20oft%20nicht%20vollzogen%2C%20so%20
https://en.wikipedia.org/wiki/NP-hardness
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf
Buch Daniel J. Bernstein, Johannes Buchmann, Erik Dahmen „Post-Quantum Cryptography“ 19. November 2008" Springer; 2009. Edition (19. November 2008), ISBN-10: 3540887016, ISBN-13: 978-3540887010
Ovidiu Calin, „Deep Learning Architectures: A Mathematical Approach (Springer Series in the Data Sciences)“, Springer; 1st ed. 2020 Edition (14. Februar 2021), ISBN-10: 3030367231, ISBN-13: 978-3030367237
Franklin R. Chang Diaz, F. Wall y Baitty, Jared P. Squire, Richard H. Goulding, Edgar A. Bering, Roger D. Bengtson, „The Vasimr Engine: Project Status and Recent Accomplishments”, herunterladbar am 09.01.2022 von https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf.
Hugo K. Messerle (Autor), „Magnetohydrodynamic Electrical Power Generation (UNESCO Energy Engineering Series)“, John Wiley & Sons Ltd (1. August 1995), ISBN-10: 0471942529, ISBN-13: 978-0471942528.
Steven Prawer (Herausgeber), Igor Aharonovich (Herausgeber), „Quantum Information Processing with Diamond: Principles and Applications“, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, Band 63, Woodhead Publishing, 8. Mai 2014, ISBN-10 : 0857096567, ISBN-13 : 978-0857096562
Petr Siyushev, Milos Nesladek, Emilie Bourgeois, Michal Gulka, Jaroslav Hruby, Takashi Yamamoto, Michael Trupke, Tokuyuki Teraji, Junichi Isoya, FedorJelezko, „Photoelectrical imaging and coherent spin-state readout of single nitrogen-vacancy centers in diamond“, Science 363, 728-731 (2019) 15 February 2019
Akinori Tanaka, Akio Tomiya, Koji Hashimoto, „Deep Learning and Physics (Mathematical Physics Studies)“ 21. Februar 2021, Herausgeber: Springer; 1st ed. 2021 Edition, ISBN-10: 9813361077, ISBN-13: 978-9813361072
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https://en.wikipedia.org/wiki/Supersingular_isogeny_key_exchange
https://en.wikipedia.org/wiki/Post-quantum_cryptography
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Quantengatter
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf
https://de.wikipedia.org/wiki/Daisy_Chain
https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler
https://de.wikipedia.org/wiki/NP-Vollst%C3%A4ndigkeit#: ~ :text=In%20der%201nformatik%20refers%20man%20a%20problem% 20as, this%20distinction%20but%20often%20not %20completed%2C%20so%20
https://en.wikipedia.org/wiki/NP-hardness
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110011201/downloads/20110011201.pdf
Book Daniel J. Bernstein, Johannes Buchmann, Erik Dahmen "Post-Quantum Cryptography" November 19, 2008"Springer; 2009. Edition (November 19, 2008), ISBN-10: 3540887016, ISBN-13: 978-3540887010
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Akinori Tanaka, Akio Tomiya, Koji Hashimoto, “Deep Learning and Physics (Mathematical Physics Studies)” February 21, 2021, Publisher: Springer; 1st ed. 2021 Edition, ISBN-10: 9813361077, ISBN-13: 978-9813361072
Vasily Y. Ushakov (author), “Electrical Power Engineering: Current State, Problems and Perspectives (Green Energy and Technology)”, paperback - August 18, 2018, Springer; 1st ed. 2018 Edition (August 18, 2018), ISBN-10: 3319872850, ISBN-13: 978-3319872858.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Software Stack des vorgeschlagenen Quantencomputers QC;Software stack of the proposed quantum computer QC;
- 22
- Anwendungsprogramm;application program;
- 33
- hybride quantentechnologisch/klassische Programme und Software;hybrid quantum technology/classical programs and software;
- 44
- klassische Algorithmen;classical algorithms;
- 55
- klassische Programme und Software;classic programs and software;
- 66
- klassische Computerhardware, insbesondere in von Neumann- oder Harvard-Architektur;classic computer hardware, especially in von Neumann or Harvard architecture;
- 77
- quantentechnologische Algorithmen;quantum technology algorithms;
- 88th
- abstrakte Quantengatter-Modelle;abstract quantum gate models;
- 99
- Transcompiler, Optimierer und Quantenfehlerkorrektur;Transcompilers, optimizers and quantum error correction;
- 1010
- 1111
- Quantengatter-Hardware-Modell;quantum gate hardware model;
- 1212
-
Kontrollprogramm 12 für die Kontrolle und Steuerung des einen oder der mehreren Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgeneratoren MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes mittels einer oder mehrerer Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne mWA, insbesondere vertikaler Leitungen LV1, LV2 oder horizontaler Leitungen LH1 am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3, zum Einwirken auf die Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC;
Control program 12 for the control and control of one or more microwave and/or radio wave frequency generators MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field by means of one or more microwave and/or radio wave antennas mWA, in particular vertical lines LV1, LV2 or horizontal lines LH1 at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3, to influence the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , CI2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC; - 1313
-
SPc Laser-Kontrollprogramm 13 für die Kontrolle und Steuerung des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und damit der Lichtquelle LD für die Erzeugung von Lichtpulsen mittels des Wellenformgenerators WFG und des Lichtquellentreibers LDRV und der Lichtquelle LD;SPc
laser control program 13 for the control and control of the waveform generator WFG and the light source driver LDRV and thus the light source LD for the generation of light pulses by means of the waveform generator WFG and the light source driver LDRV and the light source LD; - 1414
-
Kontrollprogramm 14 zur Steuerung des Auslesens der Quantenzustände der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC mittels der Steuervorrichtung µC. Bevorzugt handelt es sich um ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel PD, V zum optischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC durch die Steuervorrichtung µC und/oder um ein Kontrollprogramm 14 für die Ansteuerung die Kontrolle und das Auslesen von Werten der Mittel zum elektrischen Auslesen der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC;
Control program 14 for controlling the reading of the quantum states of the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , CI2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC using the control device µC. It is preferably acontrol program 14 for controlling, monitoring and reading out values of the means PD, V for optically reading out the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots Cl11 , Cl12 , Cl1 3 , Cl2 1 , CI2 2 ,Cl2 3, Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC by the control device µC and/or acontrol program 14 for controlling the control and reading out of values of the means for electrically reading out the quantum dots NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC; - 1515
-
Kontrollprogramm 15 zur Erfassung der magnetischen Flussdichte B im Bereich der der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder der Quantenzustände der Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC mittels Magnetfeldsensoren MSx für die magnetische Flussdichte Bx in Richtung der X-Achse und/oder mittels Magnetfeldsensoren MSy für die magnetische Flussdichte By in Richtung der Y-Achse und/oder mittels Magnetfeldsensoren MSz für die magnetische Flussdichte Bz in Richtung der Z-Achse und/oder zur Steuerung und Kontrolle von Magnetfeldsteuerungen MFSx, MFSy, MFSz und/oder zur Steuerung und Kontrolle von Magnetfelderzeugungsmitteln MGx, MGy, MGz;
Control program 15 for detecting the magnetic flux density B in the area of the quantum dots NV1 , NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or the quantum states of the core quantum dots Cl11, Cl12 , Cl13 , Cl21 , CI22 , Cl23 , Cl31 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC by means of magnetic field sensors MSx for the magnetic flux density B x in the direction of the X-axis and/or by means of magnetic field sensors MSy for the magnetic flux density B y in the direction of the Y-axis and/or by means of magnetic field sensors MSz for the magnetic flux density B z in the direction of the Z-axis and/or for controlling and controlling magnetic field controls MFSx, MFSy, MFSz and/or for controlling and controlling magnetic field generating means MGx, MGy, MGz; - 1616
-
Kontrollprogramm 16 zur Steuerung des optischen Systems OS um das Einstrahlen des Laser-Strahls LB in das Substrat D bei Bedarf zu optimieren;
Control program 16 for controlling the optical system OS in order to optimize the irradiation of the laser beam LB into the substrate D if necessary; - 1717
-
Kontrollprogramm 17 für die Ausführung durch die Steuervorrichtung µC und zur Kontrolle und Einstellung von DC-Strompegeln und/oder DC-Spannungspegeln zu Beeinflussung von bestimmten Quantenpunkten NV1, NV2, NV3 des Quantencomputers QC und/oder bestimmten Kernquantenpunkte Cl11, Cl12, Cl13, Cl21, CI22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 des Quantencomputers QC in der Art, dass sie ggf. nicht an einer Hardware-Operation teilnehmen oder an einer Hardware-Operation teilnehmen.;
Control program 17 for execution by the control device µC and for controlling and setting DC current levels and/or DC voltage levels to influence specific quantum points NV1, NV2, NV3 of the quantum computer QC and/or specific core quantum points Cl1 1 , Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 , CI2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 of the quantum computer QC in such a way that they may not participate in a hardware operation or participate in a hardware operation.; - 1818
- NICHT BENUTZT,NOT USED,
- 1919
- Software-Teil des Software-Stacks;Software part of the software stack;
- 2020
- Hardware-Teil des Software-Stacks;Hardware part of the software stack;
- 2121
- innerer Quantencomputer;inner quantum computer;
- 2222
-
Positionskontrollprogramm 22 zur Kontrolle und Steuerung einer Positioniervorrichtung XT, YT zur Positionierung und ggf. Ausrichtung des Substrats D gegenüber dem optischen System OS;
Position control program 22 for checking and controlling a positioning device XT, YT for positioning and, if necessary, aligning the substrate D with respect to the optical system OS; - 2323
-
Temperaturkontrollprogramm 23 zur Kontrolle einer oder mehrerer Kühlvorrichtungen KV und/oder einer oder mehrerer Closed Loop Helium Gas Cooling-Systeme HeCLCS;
Temperature control program 23 for controlling one or more cooling devices KV and / or one or more closed loop helium gas cooling systems HeCLCS; - 2424
-
ggf. vorhandenes Fahrzeugkontrollprogramm 24 zur Kontrolle und Steuerung von ggf. vorhandenen Fahrzeugfunktionen eines ggf. fahrenden, verlegbaren Quantencomputers QC;Any existing
vehicle control program 24 for checking and controlling any existing vehicle functions of a possibly moving, deployable quantum computer QC; - 2525
-
ggf. für die Kommunikation durch den Steuerrechner µC genutztes Kryptografieprogramm 25 zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von Daten, die der Quantencomputer QC und/oder die Steuervorrichtung µC über die die Datenschnittstelle DBIF erhalten oder senden, und/oder zur Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung von anderen Daten des Quantencomputers QC. Bevorzugt handelt es sich um ein PQC-fähiges Kryptografieverfahren,possibly used for communication by the control computer
µC cryptography program 25 for encrypting and/or decrypting data that the quantum computer QC and/or the control device µC receive or send via the data interface DBIF, and/or for encrypting and/or decrypting other data from the quantum computer QC. It is preferably a PQC-capable cryptography method, - 2626
-
ein oder mehrere Messwerterfassungsprogramme 26 zur Abfrage der Messwerte und zur Steuerung und Kontrolle der zugehörigen Messsysteme;one or more measured
value acquisition programs 26 for querying the measured values and for controlling and monitoring the associated measuring systems; - 2727
-
Fahrzeugzustandsermittlungsprogramm 27 zur Lagebeurteilung des Gesamtzustands des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Messwerten;Vehicle
condition determination program 27 for assessing the situation of the overall condition of the vehicle and/or the surroundings of the vehicle depending on measured values; - 2828
- Datenschnittstellenprogramm. Zur Steuerung und Kontrolle einer oder mehrerer Datenschnittstellen DBIF;Data interface program. For controlling and controlling one or more data interfaces DBIF;
- ADCVADCV
- Analog-zu-Digital-Wandler des Verstärkers V;Amplifier V analog-to-digital converter;
- ASAS
- Abschirmung;Shielding;
- BENGBENG
- erste Energiereserve;first energy reserve;
- BENG2BENG2
- zweite Energiereserve;second energy reserve;
- BNVBNV
- rotierendes Magnetfeld;rotating magnetic field;
- BSCBSC
- Rückseitenkontakt;back contact;
- BTRBTR
- Energiereserve des Fahrzeugs (U-Boot, Kfz etc.);Energy reserve of the vehicle (submarine, motor vehicle, etc.);
- CBACBA
- Kontrolleinheit A;control unit A;
- CBBCBB
- Kontrolleinheit B;control unit B;
- CECEQUREGCECEQUREG
- Kern-Elektron-Kern-Elektron-Quantenregister;nuclear-electron-nuclear-electron quantum register;
- CEQUREG1CEQUREG1
- erstes Kern-Elektron-Quantenregister;first nuclear-electron quantum register;
- CEQUREG2CEQUREG2
- zweites Kern-Elektron-Quantenregister;second core-electron quantum register;
- Cl1Cl1
-
erster Kernquantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt Cl1 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl1 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 DE 10 2020 007 977 B4 - Cl11Cl11
-
erster Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl11 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der erste Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 so angekoppelt ist, wie in der2 der erste Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;first core quantum point Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1. The exemplary first core quantum dot Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl1 1 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the first core quantum dot Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1 as in the2 the first core quantum dot Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - Cl12Cl12
-
zweiter Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU QUALU1. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU QUALU1 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl12 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der zweite Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 so angekoppelt ist, wie in der2 der zweite Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;second core quantum point Cl1 2 of the first quantum ALU QUALU1. The exemplary second core quantum dot Cl1 2 of the first quantum ALU QUALU1 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl1 2 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the second core quantum dot Cl1 2 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1 as in the2 the second core quantum dot Cl1 2 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - Cl13Cl13
-
dritter Kernquantenpunkt Cl13 der ersten QuantenALU QUALU1 Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften dritten Kernquantenpunkt Cl13 der ersten QuantenALU QUALU1 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl13 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der dritte Kernquantenpunkt Cl13 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 so angekoppelt ist, wie in der2 der dritte Kernquantenpunkt Cl13 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;third core quantum dot Cl1 3 of the first quantum ALU QUALU1 Preferably, the exemplary third core quantum dot Cl1 3 of the first quantum ALU QUALU1 is an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, the substrate D in the area of the core quantum dot Cl1 3 preferably substantially or still more preferably comprises absolutely no isotopes with a nuclear magnetic moment. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the third core quantum point Cl1 3 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum point NV1 as in the2 the third core quantum dot Cl1 3 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - C12C12
-
zweiter Kernquantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Kernquantenpunkt C12 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts CI2 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 DE 10 2020 007 977 B4 - Cl21Cl21
-
erster Kernquantenpunkt Cl21 der zweiten QuantenALU QUALU2. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt Cl21 der zweiten QuantenALU QUALU2 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl21 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der erste Kernquantenpunkt Cl21 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 so angekoppelt ist, wie in der2 der erste Kernquantenpunkt Cl21 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 angekoppelt ist;first core quantum dot Cl2 1 of the second quantum ALU QUALU2. Preferably, the exemplary first core quantum dot Cl2 1 of the second quantum ALU QUALU2 is an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl2 1 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the first core quantum dot Cl2 1 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum dot NV2 as in the2 the first core quantum dot Cl2 1 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum dot NV2; - Cl22Cl22
-
zweiter Kernquantenpunkt Cl22 der zweiten QuantenALU QUALU2. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Kernquantenpunkt Cl22 der zweiten QuantenALU QUALU2 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl22 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der zweite Kernquantenpunkt Cl22 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 so angekoppelt ist, wie in der2 der zweite Kernquantenpunkt Cl22 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 angekoppelt ist;second core quantum dot Cl2 2 of the second quantum ALU QUALU2. The exemplary second core quantum dot Cl2 2 of the second quantum ALU QUALU2 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl2 2 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the second core quantum dot Cl2 2 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum dot NV2 as in the2 the second core quantum dot Cl2 2 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum dot NV2; - Cl23Cl23
-
dritter Kernquantenpunkt C123 der zweiten QuantenALU QUALU2. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt C123 der zweiten QuantenALU QUALU2 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl23 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der dritte Kernquantenpunkt Cl23 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 so angekoppelt ist, wie in der2 der dritte Kernquantenpunkt Cl23 der zweiten QuantenALU QUALU2 an den zweiten Quantenpunkt NV2 angekoppelt ist;third core quantum point C12 3 of the second quantum ALU QUALU2. The exemplary first core quantum dot C12 3 of the second quantum ALU QUALU2 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl2 3 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the third core quantum point Cl2 3 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum point NV2 as in the2 the third core quantum dot Cl2 3 of the second quantum ALU QUALU2 is coupled to the second quantum dot NV2; - CI3CI3
-
dritter Kernquantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften dritten Kernquantenpunkt CI3 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl3 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 DE 10 2020 007 977 B4 - Cl31Cl31
-
erster Kernquantenpunkt Cl31 der dritten QuantenALU QUALU3. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt Cl31 der dritten QuantenALU QUALU3 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl31 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 und in der2 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der erste Kernquantenpunkt Cl31 der dritten QuantenALU QUALU3 an den dritten Quantenpunkt NV3 so angekoppelt ist, wie in der2 der erste Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;first core quantum point Cl3 1 of the third quantum ALU QUALU3. The exemplary first core quantum dot Cl3 1 of the third quantum ALU QUALU3 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl3 1 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 and in the2 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the first core quantum point Cl3 1 of the third quantum ALU QUALU3 is coupled to the third quantum point NV3 as in the2 the first core quantum dot Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - CI32CI32
-
zweiter Kernquantenpunkt Cl32 der dritten QuantenALU QUALU3. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Kernquantenpunkt Cl32 der dritten QuantenALU QUALU3 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl32 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 und in der2 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der zweite Kernquantenpunkt Cl32 der dritten QuantenALU QUALU3 an den dritten Quantenpunkt NV3 so angekoppelt ist, wie in der2 der zweite Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;second core quantum point Cl3 2 of the third quantum ALU QUALU3. The exemplary second core quantum dot Cl3 2 of the third quantum ALU QUALU3 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl3 2 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 and in the2 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the second core quantum dot Cl3 2 of the third quantum ALU QUALU3 is coupled to the third quantum dot NV3 as in the2 the second core quantum dot Cl1 2 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - Cl33Cl33
-
dritter Kernquantenpunkt Cl33 der dritten QuantenALU QUALU3. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Kernquantenpunkt Cl33 der dritten QuantenALU QUALU3 um ein Isotop mit einem magnetischen Kernmoment in dem Substrat D, wobei das Substrat D im Bereich des Kernquantenpunkts Cl33 bevorzugt im Wesentlichen oder noch mehr bevorzugt absolut keine Isotope mit einem magnetischen Kernmoment umfasst. Die hier vorgelegte Schrift verweist in diesem Zusammenhang auf die technische Lehre der bereits zitierten
DE 10 2020 007 977 B4 3 und in der2 zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Der Leser sollte davon ausgehen, dass in der3 der dritte Kernquantenpunkt Cl33 der dritten QuantenALU QUALU3 an den dritten Quantenpunkt NV3 so angekoppelt ist, wie in der2 der erste Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU QUALU1 an den ersten Quantenpunkt NV1 angekoppelt ist;third core quantum point Cl3 3 of the third quantum ALU QUALU3. The exemplary first core quantum dot Cl3 3 of the third quantum ALU QUALU3 is preferably an isotope with a magnetic nuclear moment in the substrate D, wherein the substrate D in the area of the core quantum dot Cl3 3 preferably contains essentially or even more preferably absolutely no isotopes with a magnetic Core moment includes. In this context, the document presented here refers to the technical teachings already citedDE 10 2020 007 977 B4 3 and in the2 not shown for clarity. The reader should assume that in the3 the third core quantum point Cl3 3 of the third quantum ALU QUALU3 is coupled to the third quantum point NV3 as in the2 the first core quantum dot Cl1 1 of the first quantum ALU QUALU1 is coupled to the first quantum dot NV1; - CIFCIF
- erste Kameraschnittstelle;first camera interface;
- ClF2ClF2
- zweite Kameraschnittstelle;second camera interface;
- CM1CM1
- erste Kamera;first camera;
- CM2CM2
- zweite Kamera;second camera;
- CPUCPU
- Rechnerkern;computer core;
- DD
- Substrat;substrate;
- d1d1
- erster Abstand, in dem ich der erste Quantenpunkt NV1 unter der Oberfläche OF des Substrats D befindet;first distance at which the first quantum dot NV1 is located below the surface OF of the substrate D;
- d2d2
- zweiter Abstand, in dem ich der zweite Quantenpunkt NV2 unter der Oberfläche OF des Substrats D befindet;second distance at which the second quantum dot NV2 is located below the surface OF of the substrate D;
- DBIFDBIF
- Datenschnittstelle;data interface;
- DBIFaDBIFa
- Datenschnittstelle A;Data interface A;
- DBlFbDBlFb
- Datenschnittstelle B;data interface B;
- DBSDBS
- dichroischer Spiegel;dichroic mirror;
- DEVDEV
-
Energieversorgung von übrigen Vorrichtungsteilen des Quantencomputers QC, wobei dies typischerweise auch Vorrichtungsteile mit anderen Bezugszeichen betrifft. Zur besseren Übersicht sind die Energieversorgungsleitungen der übrigen Vorrichtungsteile des Quantencomputers QC in der
1 nicht eingezeichnet;Energy supply of other device parts of the quantum computer QC, which typically also concerns device parts with other reference numbers. For a better overview, the power supply lines of the remaining device parts of the quantum computer QC are shown in the1 not shown; - DR1DR1
- erste Drohne;first drone;
- DR2DR2
- zweite Drohne;second drone;
- DR3DR3
- dritte Drohne;third drone;
- ENGCLOSELY
- Antrieb des Fahrzeugs;propulsion of the vehicle;
- ERSERS
- Energiesystem;energy system;
- EXDBEXDB
- externer Datenbus;external data bus;
- EVEV
- Energieversorgung;Power supply;
- λflλfl
- Fluoreszenzstrahlungswellenlänge;fluorescent radiation wavelength;
- λpmp.λpmp.
- Pumpstrahlungswellenlänge;pump radiation wavelength;
- FHBFHB
- Fabrikhalle bzw. stationäre Vorrichtung;factory hall or stationary device;
- fHFfHR
- Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz;microwave and/or radio wave frequency;
- FLFL
- Fluoreszenzstrahlung;fluorescent radiation;
- FLCFLC
- Feuerleitstand. Der Feuerleitstand kann eine zentrale Steuereinheit ZSE sein.Fire control station. The fire control center can be a central control unit ZSE.
- FLRFLR
- Fluglageregelungssystem;attitude control system;
- FZFZ
- Flugzeug;Airplane;
- FZTFZT
- Flugzeugträger;aircraft carriers;
- GDXGDX
- X-Steuervorrichtung für die translatorische Positioniervorrichtung in X-Richtung XT;X control device for the translational positioning device in the X direction XT;
- GDYGDY
- Y-Steuervorrichtung für die translatorische Positioniervorrichtung in Y-Richtung YT;Y control device for the translational positioning device in the Y direction YT;
- GHGH
- Gehäuse;Housing;
- GPSGPS
- Navigationssystem oder Vorrichtung zur Positionsbestimmung und/oder Ausrichtungsbestimmung des Quantencomputers QC. Das Navigationssystem kann ggf. auch translatorische Geschwindigkeiten und/oder Rotationsgeschwindigkeiten des Quantencomputers QC bestimmen und an den rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC über den internen Datenbus INTDB melden. Das Navigationssystem kann ggf. auch translatorische Beschleunigungen und/oder Rotationsbeschleunigungen des Quantencomputers QC bestimmen und an den rechnerkern CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC über den internen Datenbus INTDB melden;Navigation system or device for determining the position and/or orientation of the quantum computer QC. If necessary, the navigation system can also determine translational speeds and/or rotational speeds of the quantum computer QC and report them to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC via the internal data bus INTDB. If necessary, the navigation system can also determine translational accelerations and/or rotational accelerations of the quantum computer QC and report them to the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC via the internal data bus INTDB;
- HD1HD1
- erste horizontale Treiberstufe zur Ansteuerung des ersten anzusteuernden Quantenpunkts NV1;first horizontal driver stage for controlling the first quantum dot NV1 to be controlled;
- HD2HD2
- zweite horizontale Treiberstufe zur Ansteuerung des zweiten anzusteuernden Quantenpunkts NV2;second horizontal driver stage for controlling the second quantum dot NV2 to be controlled;
- HD3HD3
- dritte horizontale Treiberstufe zur Ansteuerung des dritten anzusteuernden Quantenpunkts NV3;third horizontal driver stage for driving the third quantum dot NV3 to be controlled;
- HeCLCSHeCLCS
- Closed Loop Helium Gas Cooling-System;Closed Loop Helium Gas Cooling System;
- HS1HS1
- erste horizontale Empfängerstufe HS1, die mit der ersten horizontalen Treiberstufe HD1 eine Einheit bilden kann, zur Ansteuerung des ersten anzusteuernden Quantenpunkts NV1;first horizontal receiver stage HS1, which can form a unit with the first horizontal driver stage HD1, for controlling the first quantum dot NV1 to be controlled;
- HS2HS2
- zweite horizontale Empfängerstufe HS2, die mit der zweiten horizontalen Treiberstufe HD2 eine Einheit bilden kann, zur Ansteuerung des zweiten anzusteuernden Quantenpunkts NV2;second horizontal receiver stage HS2, which can form a unit with the second horizontal driver stage HD2, for controlling the second quantum dot NV2 to be controlled;
- HS3HS3
- dritte horizontale Empfängerstufe HS3, die mit der dritten horizontalen Treiberstufe HD3 eine Einheit bilden kann, zur Ansteuerung des dritten anzusteuernden Quantenpunkts NV3;third horizontal receiver stage HS3, which can form a unit with the third horizontal driver stage HD3, for controlling the third quantum dot NV3 to be controlled;
- lH1lH1
- erster horizontaler Strom. Der erste horizontale Strom ist der elektrische Strom, der die erste horizontale Leitung LH1 durchströmt.first horizontal stream. The first horizontal current is the electrical current that flows through the first horizontal line LH1.
- IH2IH2
- zweiter horizontaler Strom. Der zweite horizontale Strom ist der elektrische Strom, der die zweite horizontale Leitung LH2 durchströmt.second horizontal stream. The second horizontal current is the electrical current that flows through the second horizontal line LH2.
- IH3IH3
- dritter horizontaler Strom. Der dritte horizontale Strom ist der elektrische Strom, der die dritte horizontale Leitung LH3 durchströmt.third horizontal stream. The third horizontal current is the electrical current that flows through the third horizontal line LH3.
- lplp
- Intensität der Pulse der gepulsten Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD;Intensity of the pulses of the pulsed pump radiation LB from the light source LD;
- lpHFlpHF
- Amplitude lpHF eines Pulses des zeitlichen Hüllkurvenverlaufs der Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes durch die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11 Cl12, Cl13, Cl21 Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33;Amplitude l pHF of a pulse of the time envelope curve of the radiation of an electromagnetic field by the one or more devices MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl1 1 Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 ;
- ISIS
- Isolation;Isolation;
- ISH1ISH1
- erster horizontaler Abschirmstrom, der durch die erste horizontale Abschirmleitung SH1 fließt;first horizontal shield current flowing through the first horizontal shield line SH1;
- ISH2ISH2
- zweiter horizontaler Abschirmstrom Strom, der durch die zweite horizontale Abschirmleitung SH2 fließt;second horizontal shield current current flowing through the second horizontal shield line SH2;
- ISH3ISH3
- dritter horizontaler Abschirmstrom Strom, der durch die dritte horizontale Abschirmleitung SH3 fließt;third horizontal shield current current flowing through the third horizontal shield line SH3;
- ISH4ISH4
- vierter horizontaler Abschirmstrom Strom, der durch die vierte horizontale Abschirmleitung SH4 fließt;fourth horizontal shield current current flowing through the fourth horizontal shield line SH4;
- ISV1ISV1
- erster vertikaler Abschirmstrom, der durch die erste vertikale Abschirmleitung SV1 fließt;first vertical shield current flowing through the first vertical shield line SV1;
- ISV2ISV2
- zweiter vertikaler Abschirmstrom, der durch die zweite vertikale Abschirmleitung SV2 fließt;second vertical shield current flowing through the second vertical shield line SV2;
- IV1IV1
- erster vertikaler Strom. Der erste vertikale Strom ist der elektrische Strom, der die erste vertikale Leitung LV1 durchströmt;first vertical stream. The first vertical current is the electric current flowing through the first vertical line LV1;
- IVVIVV
- interner Verstärker innerhalb des Verstärkers V;internal amplifier within amplifier V;
- KFZautomobile
- Auto als Beispiel eines Fahrzeugs;Car as an example of a vehicle;
- KH1KH1
- erster horizontaler Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 mit dem ersten Quantenpunkt NV1. Der erste horizontale Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 verbindet beispielsweise die erste horizontale Abschirmleitung SH1 im ersten Quantenbit QUB1 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;first horizontal contact of the first quantum bit QUB1 with the first quantum dot NV1. The first horizontal contact of the first quantum bit QUB1, for example, electrically connects the first horizontal shielding line SH1 in the first quantum bit QUB1 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KH2KH2
-
zweiter horizontaler Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 mit dem ersten Quantenpunkt NV1 und erster horizontaler Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem zweiten Quantenpunkt NV2. Das erste Quantenbit QUB1 und das zweite Quantenbit QUB2 nutzen in dem Beispiel der
3 diesen Kontakt gemeinsam. Der Kontakt verbindet beispielsweise die zweite horizontale Abschirmleitung SH2 im ersten Quantenbit QUB1 und im zweiten Quantenbit QUB2 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second horizontal contact of the first quantum bit QUB1 with the first quantum dot NV1 and first horizontal contact of the second quantum bit QUB2 with the second quantum dot NV2. The first quantum bit QUB1 and the second quantum bit QUB2 use the in the example3 this contact together. The contact, for example, electrically connects the second horizontal shielding line SH2 in the first quantum bit QUB1 and in the second quantum bit QUB2 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium; - KH3KH3
-
zweiter horizontaler Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem zweiten Quantenpunkt NV2 und erster horizontaler Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 mit dem dritten Quantenpunkt NV3. Das zweite Quantenbit QUB2 und das dritte Quantenbit QUB3 nutzen in dem Beispiel der
3 diesen Kontakt gemeinsam. Der Kontakt verbindet beispielsweise die dritte horizontale Abschirmleitung SH3 im zweiten Quantenbit QUB2 und im dritten Quantenbit QUB3 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second horizontal contact of the second quantum bit QUB2 with the second quantum dot NV2 and first horizontal contact of the third quantum bit QUB3 with the third quantum dot NV3. The second quantum bit QUB2 and the third quantum bit QUB3 use the in the example3 this contact together. The contact, for example, electrically connects the third horizontal shielding line SH3 in the second quantum bit QUB2 and in the third quantum bit QUB3 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium; - KH4KH4
- zweiter horizontaler Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 mit dem dritten Quantenpunkt NV3. Der Kontakt verbindet beispielsweise die vierte horizontale Abschirmleitung SH3 im dritten Quantenbit QUB3 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second horizontal contact of the third quantum bit QUB3 with the third quantum dot NV3. The contact, for example, electrically connects the fourth horizontal shielding line SH3 in the third quantum bit QUB3 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV11KV11
- erster vertikaler Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 mit dem ersten Quantenpunkt NV1. Der erste vertikale Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 verbindet die erste vertikale Abschirmleitung SV1 im ersten Quantenbit QUB1 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;first vertical contact of the first quantum bit QUB1 with the first quantum dot NV1. The first vertical contact of the first quantum bit QUB1 electrically connects the first vertical shielding line SV1 in the first quantum bit QUB1 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV12KV12
- zweiter vertikaler Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 mit dem ersten Quantenpunkt NV1. Der zweite vertikale Kontakt des ersten Quantenbits QUB1 verbindet bevorzugt die zweite vertikale Abschirmleitung SH2 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second vertical contact of the first quantum bit QUB1 with the first quantum dot NV1. The second vertical contact of the first quantum bit QUB1 preferably electrically connects the second vertical shielding line SH2 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV21KV21
- erster vertikaler Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem zweiten Quantenpunkt NV2. Der erste vertikale Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 verbindet die erste vertikale Abschirmleitung SV1 im zweiten Quantenbit QUB2 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;first vertical contact of the second quantum bit QUB2 with the second quantum dot NV2. The first vertical contact of the second quantum bit QUB2 electrically connects the first vertical shielding line SV1 in the second quantum bit QUB2 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV22KV22
- zweiter vertikaler Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 mit dem zweiten Quantenpunkt NV2. Der zweite vertikale Kontakt des zweiten Quantenbits QUB2 verbindet bevorzugt die zweite vertikale Abschirmleitung SH2 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second vertical contact of the second quantum bit QUB2 with the second quantum dot NV2. The second vertical contact of the second quantum bit QUB2 preferably electrically connects the second vertical shielding line SH2 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV31KV31
- erster vertikaler Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 mit dem dritten Quantenpunkt NV3. Der erste vertikale Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 verbindet die erste vertikale Abschirmleitung SV1 im dritten Quantenbit QUB3 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;first vertical contact of the third quantum bit QUB3 with the third quantum dot NV3. The first vertical contact of the third quantum bit QUB3 electrically connects the first vertical shielding line SV1 in the third quantum bit QUB3 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KV32KV32
- zweiter vertikaler Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 mit dem dritten Quantenpunkt NV3. Der zweite vertikale Kontakt des dritten Quantenbits QUB3 verbindet bevorzugt die zweite vertikale Abschirmleitung SH2 elektrisch mit dem Substrat D bzw. der epitaktischen Schicht DEPI. Bevorzugt handelt es sich im Falle von Diamant als Substratmaterial um einen Kontakt, der Titan umfasst oder aus Titan gefertigt ist;second vertical contact of the third quantum bit QUB3 with the third quantum dot NV3. The second vertical contact of the third quantum bit QUB3 preferably electrically connects the second vertical shielding line SH2 to the substrate D or the epitaxial layer DEPI. In the case of diamond, the substrate material is preferably a contact that comprises titanium or is made of titanium;
- KVKV
- verlegbare Kühlvorrichtung;relocatable cooler;
- LBL.B
- Pumpstrahlung;pump radiation;
- LDLD
- Lichtquelle;light source;
- LDRVLDRV
- Lichtquellentreiber;light source driver;
- LDVLDV
- Ladevorrichtung;loading device;
- LH1LH1
- erste horizontale Leitung;first horizontal line;
- LH2LH2
- zweite horizontale Leitung;second horizontal line;
- LH3LH3
- dritte horizontale Leitung;third horizontal line;
- LMLM
- Leuchte mit einem Leuchtmittel;Lamp with a light source;
- LV1LV1
- erste vertikale Leitung;first vertical line;
- µCµC
- Steuervorrichtung;control device;
- µC1µC1
- erste Steuervorrichtung des ersten Quantencomputers QC1;first control device of the first quantum computer QC1;
- µC1aµC1a
- erste Steuervorrichtung A des ersten Quantencomputers QC1;first control device A of the first quantum computer QC1;
- µC1bµC1b
- erste Steuervorrichtung B des ersten Quantencomputers QC1;first control device B of the first quantum computer QC1;
- pC2pC2
- zweite Steuervorrichtung des zweiten Quantencomputers QC2;second control device of the second quantum computer QC2;
- µC3µC3
- dritte Steuervorrichtung des dritten Quantencomputers QC3;third control device of the third quantum computer QC3;
- pC4pC4
- vierte Steuervorrichtung des vierten Quantencomputers QC4;fourth control device of the fourth quantum computer QC4;
- µC5µC5
- fünfte Steuervorrichtung des fünften Quantencomputers QC5;fifth control device of the fifth quantum computer QC5;
- µC6µC6
- sechste Steuervorrichtung des sechsten Quantencomputers QC6;sixth control device of the sixth quantum computer QC6;
- µC7µC7
- siebte Steuervorrichtung des siebten Quantencomputers QC7;seventh control device of the seventh quantum computer QC7;
- µC8µC8
- achte Steuervorrichtung des achten Quantencomputers QC8;eighth control device of the eighth quantum computer QC8;
- µC9µC9
- neunte Steuervorrichtung des neunten Quantencomputers QC9;ninth control device of the ninth quantum computer QC9;
- µC10µC10
- zehnte Steuervorrichtung des zehnten Quantencomputers QC10;tenth control device of the tenth quantum computer QC10;
- µC11µC11
- elfte Steuervorrichtung des elften Quantencomputers QC11;eleventh control device of the eleventh quantum computer QC11;
- µC12µC12
- zwölfte Steuervorrichtung des zwölften Quantencomputers QC12;twelfth control device of the twelfth quantum computer QC12;
- µC13µC13
- dreizehnte Steuervorrichtung des dreizehnten Quantencomputers QC13;thirteenth control device of the thirteenth quantum computer QC13;
- µC14µC14
- vierzehnte Steuervorrichtung des vierzehnten Quantencomputers QC14;fourteenth control device of the fourteenth quantum computer QC14;
- µC15µC15
- fünfzehnte Steuervorrichtung des fünfzehnten Quantencomputers QC15;fifteenth control device of the fifteenth quantum computer QC15;
- µC16µC16
- sechzehnte Steuervorrichtung des sechzehnten Quantencomputers QC16;sixteenth control device of the sixteenth quantum computer QC16;
- µCVµCV
- Steuervorrichtung des Verstärkers V;Amplifier V control device;
- MDBIFMDBIF
- interne Datenschnittstelle MDBIF;internal data interface MDBIF;
- MEMDBVMEMDBV
- Speicherdatenbus zwischen Steuervorrichtung µCV des Verstärkers V und Speicher MEMV des Verstärkers V;Memory data bus between control device µCV of amplifier V and memory MEMV of amplifier V;
- MEMVMEMV
- Speicher des Verstärkers V;Amplifier V memory;
- MFSxMFSx
- erste Magnetfeldsteuerung;first magnetic field control;
- MFSyMFSy
- zweite Magnetfeldsteuerung;second magnetic field control;
- MFSzMFSz
- dritte Magnetfeldsteuerung;third magnetic field control;
- MGxMGx
- erstes Magnetfelderzeugungsmittel, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bx erzeugt, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der ersten Richtung, also beispielsweise der Richtung der X-Achse, entspricht;first magnetic field generating means, which preferably generates a magnetic flux density B x , which preferably essentially has a direction which preferably corresponds to the first direction, for example the direction of the X axis;
- MGyMGy
- zweites Magnetfelderzeugungsmittel, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte By erzeugt, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der zweiten Richtung, also beispielsweise der Richtung der Y-Achse, entspricht;second magnetic field generating means, which preferably generates a magnetic flux density B y , which preferably essentially has a direction which preferably corresponds to the second direction, for example the direction of the Y axis;
- MGzMGz
- drittes Magnetfelderzeugungsmittel, das bevorzugt eine magnetische Flussdichte Bz erzeugt, die bevorzugt im Wesentlichen eine Richtung aufweist, die bevorzugt der dritten Richtung, also beispielsweise der Richtung der Y-Achse, entspricht;third magnetic field generating means, which preferably generates a magnetic flux density B z , which preferably essentially has a direction which preferably corresponds to the third direction, for example the direction of the Y axis;
- MSxMSx
- Magnetfeldsensor für die magnetische Flussdichte Bx in Richtung der X-Achse;Magnetic field sensor for the magnetic flux density B x in the direction of the X axis;
- MSyMSy
- Magnetfeldsensor für die magnetische Flussdichte By in Richtung der Y-Achse;Magnetic field sensor for the magnetic flux density B y in the direction of the Y axis;
- MSzMSz
- Magnetfeldsensor für die magnetische Flussdichte Bz in Richtung der Z-Achse;Magnetic field sensor for the magnetic flux density B z in the direction of the Z axis;
- mWAmWA
- Mikrowellen- und/oder Radiowellenantenne;microwave and/or radio wave antenna;
- MW/RF-AWFGMW/RF AWFG
- Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenzgenerator zur Erzeugung weitestgehend frei vorgebbarer Wellenformen (Englisch: Arbitrary-Wave-Form-Generator);Microwave and/or radio wave frequency generator for generating largely freely definable waveforms (English: arbitrary wave form generator);
- NAVNAV
- Navigationssystem und/oder Autopilot;navigation system and/or autopilot;
- NV1NV1
- erster Quantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Quantenpunkt NV1 um ein paramagnetisches Zentrum in dem Substrat D. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften ersten Quantenpunkt NV1 um ein NV-Zentrum oder um ein SiV-Zentrum oder ein ST1-Zentrum in dem Substrat D;first quantum dot. Preferably, the exemplary first quantum dot NV1 is a paramagnetic center in the substrate D. Preferably, the exemplary first quantum dot NV1 is an NV center or a SiV center or an ST1 center in the substrate D;
- NV2NV2
- zweiter Quantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Quantenpunkt NV2 um ein paramagnetisches Zentrum in dem Substrat D. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften zweiten Quantenpunkt NV2 um ein NV-Zentrum oder um ein SiV-Zentrum oder ein ST1-Zentrum in dem Substrat D;second quantum dot. Preferably, the exemplary second quantum dot NV2 is a paramagnetic center in the substrate D. Preferably, the exemplary second quantum dot NV2 is an NV center or a SiV center or an ST1 center in the substrate D;
- NV3NV3
- dritten Quantenpunkt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften dritten Quantenpunkt NV3 um ein paramagnetisches Zentrum in dem Substrat D. Bevorzugt handelt es sich bei dem beispielhaften dritten Quantenpunkt NV3 um ein NV-Zentrum oder um ein SiV-Zentrum oder ein ST1-Zentrum in dem Substrat D;third quantum dot. Preferably, the exemplary third quantum dot NV3 is a paramagnetic center in the substrate D. Preferably, the exemplary third quantum dot NV3 is an NV center or a SiV center or an ST1 center in the substrate D;
- NVMNVM
- nicht flüchtiger Speicher;non-volatile memory;
- OFOF
- Oberfläche;Surface;
- OSO.S
- optisches System;optical system;
- OSZOSZ
- Taktgeber des Rechnerkerns CPU der Steuervorrichtung µC des Quantencomputers QC;Clock of the computer core CPU of the control device µC of the quantum computer QC;
- PDP.D
- Fotodetektor;photodetector;
- PMPM
- Permanentmagnet;permanent magnet;
- PVPV
- Positioniervorrichtung für den Permanentmagneten PM;Positioning device for the permanent magnet PM;
- PVCPVC
- Steuervorrichtung für die Positioniervorrichtung PV für den Permanentmagneten PM;Control device for the positioning device PV for the permanent magnet PM;
- PWRPWR
- Energieversorgung der Ladevorrichtung LDV;Energy supply to the charging device LDV;
- QCQC
- Quantencomputer;quantum computers;
- QC1QC1
- erster Quantencomputer;first quantum computer;
- QC2QC2
- zweiter Quantencomputer;second quantum computer;
- QC3QC3
- dritter Quantencomputer;third quantum computer;
- QC4QC4
- vierter Quantencomputer;fourth quantum computer;
- QC5QC5
- fünfter Quantencomputer;fifth quantum computer;
- QC6QC6
- sechster Quantencomputer;sixth quantum computer;
- QC7QC7
- siebter Quantencomputer;seventh quantum computer;
- QC8QC8
- achter Quantencomputer;eighth quantum computer;
- QC9QC9
- neunter Quantencomputer;ninth quantum computer;
- QC10QC10
- zehnter Quantencomputer;tenth quantum computer;
- QC11QC11
- elfter Quantencomputer;eleventh quantum computer;
- QC12QC12
- zwölfter Quantencomputer;twelfth quantum computer;
- QC13QC13
- dreizehnter Quantencomputer;thirteenth quantum computer;
- QC14QC14
- vierzehnter Quantencomputer;fourteenth quantum computer;
- QC15QC15
- fünfzehnter Quantencomputer;fifteenth quantum computer;
- QC16QC16
- sechzehnter Quantencomputer;sixteenth quantum computer;
- QCTVQCTV
- Quantencomputersystemtrennvorrichtung. Die Quantencomputersystemtrennvorrichtung trennt bevorzugt einen externen Datenbus EXTDB, der beispielsweise ein erstes Quantencomputersystem QUSYS mit einem zweiten Quantencomputersystem QUSYS verbindet im Bedarfsfall auf, sodass das Quantencomputersystem QUSYS, das zuvor das erste und das zweite Quantencomputersystem QUSYS umfasste durch die Auftrennung in zwei separate Quantencomputersysteme QUSYS zerfällt. Die Quantencomputersystemtrennvorrichtung kann aber auch ein zuvor separates erstes Quantencomputersystem QUSYS mit einem zuvor separaten zweiten Quantencomputersystem QUSYS verbinden und im Bedarfsfall koppeln, sodass das Quantencomputersystem QUSYS entsteht, das anschließend das erste und das zweite Quantencomputersystem QUSYS umfasst durch die Verbindung dieser beiden Quantencomputersysteme über Quantencomputersystemtrennvorrichtung zu einem Quantencomputersystem QUSYS verschmilzt;Quantum computer system separation device. The quantum computer system separation device preferably separates an external data bus EXTDB, which, for example, connects a first quantum computer system QUSYS with a second quantum computer system QUSYS, if necessary, so that the quantum computer system QUSYS, which previously included the first and the second quantum computer system QUSYS, breaks down into two separate quantum computer systems QUSYS due to the separation. However, the quantum computer system separation device can also connect a previously separate first quantum computer system QUSYS with a previously separate second quantum computer system QUSYS and, if necessary, couple them, so that the quantum computer system QUSYS is created, which then comprises the first and second quantum computer systems QUSYS by connecting these two quantum computer systems via quantum computer system separation device into one Quantum computer system QUSYS merges;
- QUALU1QUALU1
-
erste QuantenALU. Die beispielhafte erste QuantenALU besteht aus einem ersten Quantenpunkt NV1 und einem ersten Kernquantenpunkt Cl11 der ersten QuantenALU und einem zweiten Kernquantenpunkt Cl12 der ersten QuantenALU und einem dritten Kernquantenpunkt Cl13 der ersten QuantenALU (
2 );first quantum ALU. The exemplary first quantum ALU consists of a first quantum point NV1 and a first core quantum point Cl1 1 of the first quantum ALU and a second core quantum point Cl1 2 of the first quantum ALU and a third core quantum point Cl1 3 of the first quantum ALU (2 ); - QUALU2QUALU2
-
zweite QuantenALU. Die beispielhafte zweite QuantenALU besteht aus einem zweiten Quantenpunkt NV2 und einem ersten Kernquantenpunkt Cl21 der zweiten QuantenALU und einem zweiten Kernquantenpunkt Cl22 der zweiten QuantenALU und einem dritten Kernquantenpunkt C123 der zweiten QuantenALU (
2 );second quantum ALU. The exemplary second quantum ALU consists of a second quantum point NV2 and a first core quantum point Cl2 1 of the second quantum ALU and a second core quantum point Cl2 2 of the second quantum ALU and a third core quantum point C12 3 of the second quantum ALU (2 ); - QUSYSQUSYS
- verlegbares Quantencomputersystem;deployable quantum computing system;
- RAMR.A.M.
- flüchtiger Speicher;volatile memory;
- RKTRKT
- Rakete. Die Rakete ist nur ein Beispiel einer möglichen Zuladung. Die Zuladung kann selbst wieder ein oder mehrere Quantencomputersysteme QUSYS umfassen. Bevorzugt ist das Quantencomputersystem QUSYS der Zuladung während der Zeit der Zuladung mit dem Quantencomputersystem QUSYS des Fahrzeugs FZ, oder des Objekts, in dem die Zuladung aufgestellt oder gelagert wird, beispielsweise über einen Externen Datenbus EXTDB verbunden;Rocket. The rocket is just an example of a possible payload. The payload itself can include one or more QUSYS quantum computer systems. Preferably, the quantum computer system QUSYS of the payload is connected to the quantum computer system QUSYS of the vehicle FZ, or the object in which the payload is set up or stored, for example via an external data bus EXTDB during the time of the payload;
- RKTCRKTC
- Raketenabschusskontrolle;missile launch control;
- 5050
- Empfängerausgangssignal;receiver output signal;
- S1S1
- Empfangssignal;reception signal;
- S4S4
- Messwertsignal;measured value signal;
- S5S5
- Sendesignal;broadcast signal;
- SCSC
- See-Container. Der Seecontainer ist nur ein Beispiel eines transportablen Behältnisses in dem ein oder mehrere Quantencomputersysteme QUSYS oder ein oder mehrere Quantencomputer QC betrieben werden können;Sea containers. The sea container is just one example of a transportable container in which one or more QUSYS quantum computer systems or one or more QC quantum computers can be operated;
- SCHRSCHR
- Schiffsschraube;ship propeller;
- SDBSDB
- Steuerdatenbus;control data bus;
- SDBVSDBV
- interner Steuerdatenbus innerhalb des Verstärkers V;internal control data bus within the amplifier V;
- SENSSENS
- ein oder mehrere Sensoren;one or more sensors;
- SH1SH1
- erste horizontale Abschirmleitung;first horizontal shield line;
- SH2SH2
- zweite horizontale Abschirmleitung;second horizontal shield line;
- SH3SH3
- dritte horizontale Abschirmleitung;third horizontal shield line;
- SH4SH4
- vierte horizontale Abschirmleitung;fourth horizontal shield line;
- SRGSRG
- erste Energieaufbereitungsvorrichtung, insbesondere ein Spannungswandler oder ein Spannungsregler oder ein Stromregler;first energy processing device, in particular a voltage converter or a voltage regulator or a current regulator;
- SRG2SRG2
- zweite Energieaufbereitungsvorrichtung, insbesondere ein Spannungswandler oder ein Spannungsregler oder ein Stromregler;second energy processing device, in particular a voltage converter or a voltage regulator or a current regulator;
- STST
- Temperatursensor;temperature sensor;
- STMSTM
- halbdurchlässiger Spiegel;semi-transparent mirror;
- SUBSUB
- Unterseeboot;submarine;
- SV1SV1
- erste horizontale Abschirmleitung;first horizontal shield line;
- SV2SV2
- zweite vertikale Abschirmleitung;second vertical shield line;
- TLTL
- Tieflader. Der Tieflader ist ein Beispiel eines Fahrzeugs ohne eigenen Antrieb.Low loader. The low loader is an example of a vehicle without its own propulsion.
- TRPTRP
- Torpedos;torpedoes;
- TRPCTRPC
- Torpedoabschusskontrolle;torpedo launch control;
- TST.S
- Trennvorrichtung;separator;
- t0HFt0HF
- Referenzzeitpunkt eines Pulses des gepulsten elektromagnetischen Felds mit Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz fHF. Bevorzugt ist der Referentzeitpunkt t0HF gleich dem Referenzzeitpunkt top für eine Pulssequenz oder zeitlich fest beabstandet zum Referenzzeitpunkt für eine Pulssequenz t0p;Reference time of a pulse of the pulsed electromagnetic field with microwave and/or radio wave frequency f HF . Preferably, the reference time t 0HF is equal to the reference time t op for a pulse sequence or at a fixed time interval from the reference time for a pulse sequence t 0p ;
- t0pt0p
- Referenzzeitpunkt für eine Pulssequenz. Bevorzugt ist der Referentzeitpunkt t0p für eine Pulssequenz gleich dem Referenzzeitpunkt t0HF oder zeitlich fest beabstandet zum Referenzzeitpunkt t0HF;Reference time for a pulse sequence. Preferably, the reference time t 0p for a pulse sequence is equal to the reference time t 0HF or at a fixed time interval from the reference time t 0HF ;
- tdptdp
- die zeitliche Dauer tdp der Pulse der gepulsten Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD;the time duration t dp of the pulses of the pulsed pump radiation LB of the light source LD;
- tdHFtdHF
- zeitliche Pulsdauer des Pulses des gepulsten elektromagnetischen Felds mit Mikrowellen- und/oder Radiowellenfrequenz fHF. Es handelt sich um die zeitliche Pulsdauer des zeitlichen Hüllkurvenverlaufs der Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes durch die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11 Cl12, Cl13, Cl21 Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33 in Pulsform;temporal pulse duration of the pulse of the pulsed electromagnetic field with microwave and/or radio wave frequency f HF . It is the temporal pulse duration of the temporal envelope curve of the radiation of an electromagnetic field by the one or more devices MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl1 1 Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 in pulse form;
- tsptsp
- zeitliche Lage der Pulse der gepulsten Pumpstrahlung LB der Lichtquelle LD bezogen auf einen Bezugszeitpunkt t0 In der Regel bezeichnet die zeitliche Lage tsp eines Pulses den Startzeitpunkt des betreffenden Pulses;Temporal position of the pulses of the pulsed pump radiation LB of the light source LD relative to a reference time t 0 As a rule, the temporal position t sp of a pulse denotes the starting time of the relevant pulse;
- tspHFtspHF
- Pulsstartzeitpunkt tspHF relativ zum Referenzzeitpunkt t0HF eines Pulses des zeitlichen Hüllkurvenverlaufs der Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes durch die eine oder die mehreren Vorrichtungen MW/RF-AWFG zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wellenfeldes am jeweiligen Ort der Quantenpunkte NV1, NV2, NV3 und am jeweiligen Ort der Kernquantenpunkte Cl11 Cl12, Cl13, Cl21 Cl22, Cl23, Cl31, Cl32, Cl33;Pulse start time t spHF relative to the reference time t 0HF of a pulse of the temporal envelope curve of the radiation of an electromagnetic field by the one or more devices MW/RF-AWFG for generating an electromagnetic wave field at the respective location of the quantum dots NV1, NV2, NV3 and at the respective location of the core quantum dots Cl1 1 Cl1 2 , Cl1 3 , Cl2 1 Cl2 2 , Cl2 3 , Cl3 1 , Cl3 2 , Cl3 3 ;
- UDB1UDB1
- erster Unterdatenbus;first sub-data bus;
- UDB2UDB2
- zweiter Unterdatenbus;second sub-data bus;
- UDB3UDB3
- dritter Unterdatenbus;third sub-data bus;
- UDB4UDB4
- vierter Unterdatenbus;fourth sub-data bus;
- ÜOSZÜOSZ
- Überwachungstakterzeugung der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung QUV des Quantencomputers QC;Monitoring clock generation of the quantum computer monitoring device QUV of the quantum computer QC;
- USUS
- Unterseite des Substrats D;bottom of substrate D;
- Vv
- Verstärker;Amplifier;
- V1V1
- Ausgangssignal des internen Verstärkers IVV des Verstärkers V und Eingangssignal des Analog-zu-Digital-Wandler ADCV des Verstärkers V;Output signal of the internal amplifier IVV of the amplifier V and input signal of the analog-to-digital converter ADCV of the amplifier V;
- V2V2
- Datenleitung zwischen der Steuervorrichtung µCV des Verstärkers V und dem Analog-zu-Digital-Wandler ADCV des Verstärkers V;Data line between the control device µCV of the amplifier V and the analog-to-digital converter ADCV of the amplifier V;
- VbatextVbatext
- elektrische Energie einer externen Energieversorgung, beispielsweise einer externen Spannungsversorgung;electrical energy from an external power supply, for example an external power supply;
- VD1VD1
- ersten vertikale Treiberstufe zur Ansteuerung der anzusteuernden Quantenpunkte NV1, NV2, NV3;first vertical driver stage for controlling the quantum dots NV1, NV2, NV3 to be controlled;
- VIFVIF
- Datenschnittstelle des Verstärkers V zum Steuerdatenbus SDB;Data interface of the amplifier V to the control data bus SDB;
- VS1VS1
- erste vertikale Empfängerstufe, die mit der ersten vertikalen Treiberstufe VD1 eine Einheit bilden kann, zur Ansteuerung der ersten anzusteuernden Quantenpunkte NV1, NV2, NV3;first vertical receiver stage, which can form a unit with the first vertical driver stage VD1, for controlling the first quantum dots NV1, NV2, NV3 to be controlled;
- WFGWFG
- Wellenformgenerator;waveform generator;
- XTXT
- translatorische Positioniervorrichtung in X-Richtung;translational positioning device in the X direction;
- YTYT
- translatorische Positioniervorrichtung in Y-Richtung;translational positioning device in Y direction;
- ZMZM
-
Zugmaschine. Die Zugmaschine ist ein Beispiel für einen Antrieb für ein Behältnis mit einem oder mehreren Quantencomputern QC und/oder einem oder mehreren Quantencomputersystemen QUSYS, der von dem Behältnis getrennt werden kann oder dem Behältnis hinzugefügt werden kann. In dem Beispiel der
6b ist das Behältnis ein beispielhafter Tieflader TL mit einem See-Container SC;Tractor. The tractor is an example of a drive for a container with one or more quantum computers QC and/or one or more quantum computer systems QUSYS, which can be separated from the container or added to the container. In the example of the6b the container is an exemplary low-loader TL with a sea container SC; - ZSEZSE
- zentrale Steuereinheit;central control unit;
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